(57)【要約】【課題】従来の発光素子に電極を延伸して配線させる構造において、問題となる電流の集中、発光効率の低下を改善する必要がある。【解決手段】本発明では、発光層３を第１，２導電型層２，３で挟む構造の発光素子において、同一面側に電極が形成されて、その面内において、一方の電極１０（２０）が台座部１１とそこから延びる延伸部１２を備えて、その延伸部１２が他方電極１０（２０）に近づいて延伸し、さらにその台座部１１、に対して離れるように湾曲、屈曲した延伸部１２ｙを備えることで、電流集中を緩和して、且つ、湾曲延伸部１２ｙにおいて様々な方向への電流拡散を促し、発光効率に優れた発光素子が得られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層とそれを挟む第１，２導電型層にそれぞれ設けられた電極を同一面側に有する発光素子において、
前記素子面内において、
前記第１導電型層に設けられた第１電極が、台座電極部と該台座電極部を基点として延伸する電極延伸部と、を有し、
前記第１電極延伸部が、前記第２導電型層に設けられた第２電極に近づく方向に延伸すると共に、該第２電極に離れるように湾曲、屈曲していることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第１電極の延伸部の湾曲・屈曲が、前記第２電極の台座部に対して離れる方向に湾曲・屈曲していることを特徴とする請求項１記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１の電極が、湾曲、屈曲する第１延伸部と、該第１延伸部に対向して延伸する第２延伸部とを有することを特徴とする請求項１または２記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２の電極が、電極台座部と、該台座部から湾曲、屈曲して延伸する第１延伸部と、を有すると共に、
前記互いに対向する第１電極の湾曲・屈曲する第１延伸部と、第２電極の第１延伸部とが、互いに外向きに湾曲、屈曲していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記外向きに湾曲・屈曲して対向配置された延伸部が、前記第１，２の電極台座部間を結ぶ方向に対して、傾斜した方向に延伸していることを特徴とする請求項４記載の発光素子。
【請求項６】
前記第２の１次延伸部と第２の２次延伸部との間に、前記第１の電極延伸部を有することを特徴とする請求項３又は４記載の発光素子。
【請求項７】
発光層とそれを挟む第１，２導電型層にそれぞれ設けられた電極を同一面側に有する発光素子において、
前記素子面内において、前記第１，２導電型層の各々に設けられた前記第１の電極、第２の電極の少なくとも一方が、互いに対向する第１延伸部と、第２延伸部とを有し、該第２延伸部が直線状であって、該第１延伸部が、該直線状の第２延伸部を基準線として、該基準線からの距離が変化するように湾曲、屈曲することを特徴とする発光素子。
【請求項８】
前記湾曲、屈曲する電極延伸部が、他方の電極の台座部の向きに凸部を形成することを特徴とする請求項７記載の発光素子。
【請求項９】
発光層とそれを挟む第１，２導電型層にそれぞれ設けられた電極を同一面側に有する発光素子において、
前記素子面内において、前記第１，２導電型層の各々に設けられた前記第１の電極、第２の電極が基点部を有すると共に、両基点部間に、電極延伸部形成領域を有し、該第１，２の電極の少なくとも一方が、基点部から延伸して電極延伸部形成領域内に形成される延伸部を有し、
前記基点間を結ぶ方向に傾斜した方向に延伸する前記延伸部の任意の２点間を結ぶ線分に対し、他方電極に向かって凸となる円弧状の湾曲、屈曲延伸部を有することを特徴とする発光素子。
【請求項１０】
前記湾曲、屈曲延伸部が、前記基点間を結ぶ方向に傾斜した方向を長軸方向とする楕円形状に沿うように、延伸していることを特徴とする請求項９記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第１，２の電極の湾曲、屈曲延伸部が、互いに対向して湾曲、屈曲延伸部間の前記楕円形状に沿うように延伸していることを特徴とする請求項９又は１０記載の発光素子。
【請求項１２】
前記湾曲、屈曲延伸部が沿う楕円形状が、第１，２の電極の湾曲、屈曲延伸部において互いに異なることを特徴とする請求項１１記載の発光素子。
【請求項１３】
前記第１，２の電極の少なくとも一方が、湾曲、屈曲延伸部と、他方湾曲、屈曲延伸部を挟むように延伸する１次延伸部とを有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１４】
前記第１の電極延伸部が、前記基点部もしくは台座部から離れるように延伸する１次延伸部と、該基点部もしくは台座部から離間された１次延伸部上の１次基点から湾曲、屈曲して延伸する２次延伸部とを有し、前記第２の電極延伸部の湾曲、屈曲延伸部が、前記１次基点に向かって延伸していることを特徴とする請求項１乃至１１記載の発光素子。
【請求項１５】
請求項１乃至１４記載の発光素子が載置される載置部を有する発光装置であって、前記載置部に、発光素子が支持基板上に実装されて、載置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１４記載の発光素子を用いた発光装置であって、発光装置には、発光素子から光の一部を、それとは異なる波長の光に変換する光変換部材を有することを特徴とする発光装置。
【請求項１７】
前記光変換部材が、Ａｌを含み、かつＹ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ及びＳｍから選択された少なくとも一つの元素と、Ｇａ及びＩｎから選択された一つの元素とを含むアルミニウム・ガーネット系蛍光体であって、さらに希土類元素から選択された少なくとも一つの元素を含有するアルミニウム・ガーネット系蛍光体を有することを特徴とする請求項１６記載の発光装置。
【請求項１８】
前記光変換部材が、（Ｒｅ１−ｘＲｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２（０＜ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｔｂ，Ｓｍからなる群より選択される少なくとも一種の元素であり、ＲはＣｅ又はＣｅとＰｒである）であらわされる蛍光体を有することを特徴とする請求項１６記載の発光装置。
【請求項１９】
前記光変換部材が、Ｎを含み、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎから選択された少なくとも一つの元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された窒化物系蛍光体を有する請求項１６に記載の発光装置。
【請求項２０】
前記窒化物系蛍光体が、一般式ＬＸＳｉＹＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ）：Ｅｕ若しくはＬＸＳｉＹＯＺＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ−２／３Ｚ）：Ｅｕ（Ｌは、Ｓｒ若しくはＣａ、又は、Ｓｒ及びＣａ、のいずれか。）で表されることを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光層とそれに接合する第１，２導電型層と、各導電型層に設けられた電極とを有する発光素子に関し、特に、窒化物半導体を用い、発光層とそれを挟む第１，２導電型層を有する半導体素子構造体の同一面側に、前記正負一対の電極が設けられた発光素子に係る。
【０００２】
【従来の技術】
半導体層の積層構造体の素子の同一面側に、正負一対の電極を設ける発光素子についてさまざまな開発がなされている。特に、高出力の発光素子とするために、電極台座部と、そこから延伸させた補助電極（電極延伸部）とを設けて、大面積の発光素子を形成する方法についてさまざまな検討がなされている。
【０００３】
たとえば、補助電極部を、正負双方で対向してストライプ上に配置して、櫛形の電極構造とすること、各電極（補助電極）の間を等間隔とした電極構造とすること、補助電極をチップ径に対して長く形成する電極構造とすることなど、さまざまな電極構造が提案されている。
【特許文献１】
特開２０００−１６４９３０
【特許文献２】
特開２００１−３４５４８０
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような電極構造を実際に採用すると、均一な電流拡散、均一な発光が得られない構造となる場合がある。具体的には、図２に示すようにくし型に補助電極を配置した電極構造では、正負の補助電極を等間隔に配置すると、その線状の補助電極から十分な電流拡散が得られなかったり、一部領域に電流が集中する傾向が発生したりして、均一な電流拡散、均一な発光とならない場合がある。
【０００５】
これは、両導電型層（ｐ型層とｎ型層）間での電流拡散（電荷移動度）、若しくはシート抵抗の違い、また、導電型層と電極との間に、拡散用の電極（当構成電極）を有することによる電流拡散制御の困難性により、補助電極による電流拡散が台座部からの距離に依存すること、また他方電極の台座部との距離にも依存することなどがあり、それら電流を拡散させ発光させる複数の要因、を好適に制御することは、極めて複雑な制御を要し、上記のような単純な電極構造の設計思想では解決できない問題があることを見出した。
【０００６】
具体的には、図３において、台座部近傍では電流が集中して流れる傾向があるため、そこに延伸する他方の補助電極との距離を十分にあける必要がある一方で、そうすることで、他の補助電極との距離も大きくなり、その部分における電流拡散が不十分となり、別の補助電極部分に多くの電流が流れる傾向が生まれる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、補助電極を有する電極構造の発光素子において、両補助電極を等間隔に配置せず、補助電極間の距離が変化するように延伸させることで、均一な電流拡散、均一な発光が得られることを新規に見出し、本発明をなすにいたった。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下に示すように発光素子構造とすることを特徴とする。
【０００９】
発光層３とそれを挟む第１，２導電型層１，２にそれぞれ設けられた電極を同一面側に有する発光素子１００において、前記素子面（電極形成面）内において、前記第１導電型層１に設けられた第１電極１０が、第２の台座電極部１１と該台座電極部１１を基点として延伸する第２の電極延伸部１２と、を有し、前記第２の電極延伸部１２が、前記第２導電型層２に設けられた第２電極２０に近づく方向に延伸すると共に、該第２電極２０に離れるように湾曲、屈曲（電極延伸部１２ｙ）していることを特徴とする。このように、一方の電極（１０，２０）の延伸部１２，２２が、他方の電極（延伸部２２，１２）の一部に対し近づく方向に延伸すると共に、他方電極２０，１０（延伸部２２，１２）の別の部分に対して、好ましくは、他方電極の台座部２１，１１に対して、離れる方向に延伸することで、近づく方向の他方電極の一部に対して電流が拡散するように延伸し、電極の他の部分にたいして離れることで、電流の集中をさけて、さらにそのように湾曲・屈曲電極部１２ｙ、２２ｙにより、面内に電流を広げることができる。
【００１０】
前記発光素子１００において、前記第１の電極１０の延伸部１２が湾曲・屈曲（１２ｙ）する対象を、前記第２電極２０の台座部２１とすることを特徴とする。各電極の台座部１１，２１は、素子１００外部から電流が供給される基点となるため、もっとも電流が集中しやすい部分であり、この部分を対象にして屈曲、湾曲する延伸部（１２ｙ，２２ｙ）を設けることで、その集中傾向を緩和し、他の部分（延伸部１２ａ，ｂ、２２ａ，ｂ）への電流拡散を促し、結果、面内、発光構造部５１面内への電流拡散を効率的なものとできる。
【００１１】
前記発光素子１００において、前記第１の電極１０が、湾曲、屈曲する第１延伸部２２ｙと、該第１延伸部２２ｙに対向して延伸する第２延伸部２２ｘ（２２ａ）とを有することを特徴とする。このように、湾曲延伸部２２ｙとそれに対向する第２延伸部２２ｘとがあることで、延伸方向において対向部分の距離が延伸距離、位置により変化することとなり、その対向部間に挟まれた領域（発光部５１）において、好適に電流拡散が実現される。
【００１２】
前記発光素子において、前記第２の電極２０が、電極台座部２１と、該台座部から湾曲、屈曲して延伸する第１延伸部２２ｙと、を有すると共に、前記互いに対向する第１電極１０の湾曲・屈曲する第１延伸部１２ｙと、第２電極２０の第１延伸部２２ｙとが、互いに外向きに湾曲、屈曲していることを特徴とする。このように、互いに対向する第１，２の電極１０、２０の湾曲延伸部１２ｙ，２２ｙが互いに対向する方向において外向きに湾曲、屈曲することで、その延伸部１２ｙ，２２ｙ間の領域（発光構造部５１）において、延伸位置・距離と、電極間距離が任意に変化して、距離一定の場合よりも良好な電流拡散がなされ、また、互いに外向きにふくらむように湾曲している部分（対向距離が他よりも大きくなる部分）においては、対向方向だけでなく、他の方向からの電流拡散が発生し、具体的には、最も距離が大きくなる湾曲部において、他方電極がそれを囲むように湾曲する延伸部形状となっていることから、このような対向領域において、電極間で様々な方向への電流の流れが生まれて、電流拡散が促進される。
【００１３】
前記発光素子において、前記外向きに湾曲・屈曲して対向配置された延伸部が、前記第１，２の電極台座部間を結ぶ方向に対して、傾斜した方向に延伸していることを特徴とする。このように、各電極１０，２０の台座部１１，２１間の発光領域において、その台座部間の方向に対して、互いに外向きにふくらんで対向は位置された第１，２電極１０，２０の湾曲延伸部１２ｙ，２２ｙが設けられることで、そのようなふくらんだ領域として、発光領域５１を素子内において大きな面積で占有させ、且つ上記の通り、その領域において好適な電流拡散を実現することで、電極配置に対する発光領域５１を好適に配置される。
【００１４】
前記発光素子において、前記第２の１次延伸部と第２の２次延伸部との間に、前記第１の電極延伸部を有することを特徴とする。
【００１５】
発光層３とそれを挟む第１，２導電型層１，２にそれぞれ設けられた電極１０，２０を同一面側に有する発光素子１００において、前記素子面（電極形成面）内において、前記第１，２導電型層１，２の各々に設けられた前記第１の電極１０、第２の電極２０の少なくとも一方が、互いに対向する第１延伸部１２ｙ（２２ｙ）と、第２延伸部１２ｘ（１２ａ′，２２ｘ，２２ａ′）とを有し、該第２延伸部が直線状であって、該第１延伸部が、該直線状の第２延伸部を基準線として、該基準線からの距離が変化するように湾曲、屈曲することを特徴とする。このように、直線状の基準となる延伸部１２ｘ（２２ｘ）に対向する延伸部１２ｙ（２２ｙ）を、その延伸部間の距離が変化するように、湾曲、屈曲させることで、その延伸部間の発光領域５１において、最短距離方向以外の様々な方向への電流の流れが生みだされ、その電流拡散を良好なものとでき、優れた発光が得られる。
【００１６】
前記発光素子１００において、前記湾曲、屈曲する電極延伸部１２ｙ（２２ｙ）が、他方の電極２０（１０）の台座部２１（１１）の向きに凸部を形成することを特徴とする。このように、他方電極２０（１０）で最も電流集中しやすい台座部２１（１１）に対して、反るように湾曲、屈曲させることで、その集中傾向を抑え、素子面内全体、湾曲延伸部周辺、湾曲延伸部と他方電極との間における発光を好適なものとできる。
【００１７】
発光層３とそれを挟む第１，２導電型層１，２にそれぞれ設けられた電極１０，２０を同一面側に有する発光素子１００において、前記素子面（電極形成面）内において、前記第１，２導電型層１，２の各々に設けられた前記第１の電極１０、第２の電極２０が基点部Ｂ（１１，２１）を有すると共に、両基点部Ｂ間に、電極延伸部１２，２２形成領域６０を有し、該第１，２の電極１０，２０の少なくとも一方が、基点部Ｂから延伸して電極延伸部形成領域６０内に形成される延伸部１２ｙ（２２ｙ）を有し、前記基点間を結ぶ方向に傾斜した方向に延伸する前記延伸部１２ｙの任意の２点間を結ぶ線分に対し、他方電極に向かって凸となる円弧状の湾曲、屈曲延伸部を有することを特徴とする。このように、電極１０（２０）、特に電極台座部１１（２１）を基点Ｂとして、その間の形成領域６０において、任意の２点間で円弧状に、且つ他方電極、好ましくは他方台座部に対して凸となる湾曲、屈曲延伸部を形成することで、第１，２電極間の距離を湾曲延伸部の各位置で変化させ、尚かつ反るように円弧状とすることで、弧状の延伸部において、電位の変化を生み、延伸方向の幅方向に対して、広く電流を広げることができ、好ましい。また、他方電極に対向して凸となっていることで、対象となる電極部に対して、電流が集中しないで、好ましく他の延伸部に電流を広げることができる。
【００１８】
前記発光素子１００において、前記湾曲、屈曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）が、前記基点Ｂ間を結ぶ方向に傾斜した方向を長軸方向７０ｘ（７１ｘ，７２ｘ）とする楕円７０ａ，ｂ（７１〜７２ａ，ｂ）形状に沿うように、延伸していることを特徴とする。このように、基点間、特に、台座部１１（２１）間で傾斜した楕円の一部円弧状とした延伸部１２ｙ（２２ｙ）とすることで、発光領域５１において、大きな面内での電流拡散、発光を実現でき、各電極、それを構成する各部分の配置を好適に設計できる。
【００１９】
前記発光素子１００において、前記第１，２の電極１０，２０の湾曲、屈曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）が、互いに対向して湾曲、屈曲延伸部間の前記楕円形状に沿うように延伸していることを特徴とする。これにより、他の形状の湾曲、屈曲形状よりも、滑らかな湾曲形状とでき、それにより、幅広な発光領域５１への電流拡散、発光が可能とでき好ましい。
【００２０】
前記発光素子１００において、前記湾曲、屈曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）が沿う楕円形状が、第１，２の電極の湾曲、屈曲延伸部において互いに異なることを特徴とする。このように、楕円形状の一部円弧状の延伸部を各電極に設けて、互いに異なる楕円とすることで、両者の湾曲延伸部をずらして対向配置することとなり、これにより同一円（楕円）とする場合に比較して、相互に円弧状延伸部の各部位において、他方電極との間隔差を小さくできるため、幅広い延伸部周辺領域において、好適な電流拡散、発光を実現できる。
【００２１】
前記発光素子１００において、前記第１，２の電極１０，２０の少なくとも一方が、湾曲、屈曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）と、他方湾曲、屈曲延伸部２２ｙ（１２ｙ）を挟むように延伸する１次延伸部１２ｘ（２２ｘ）とを有することを特徴とする。このように、電極１０（２０）の延伸部１２が、湾曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）と他の１次延伸部１２ｘ（２２ｘ）を有し、好ましくは、それら延伸部が対向して配置されて、その延伸部１２ｙ，１２ｘ（２２ｙ，２２ｘ）間に、網一方の電極２０（１０）の湾曲延伸部２２ｙ（１２ｙ）が設けられることで、一方の電極延伸部間に設けられた発光領域５１において、好適に他方電極（湾曲延伸部）との配置が可能となり、電流拡散、発光において、好適なものとなる。このとき好ましくは、１次延伸部が直線状として、さらに、素子構造部の外郭を形成するように設けられることで、湾曲延伸部を素子構造部の内部に配置でき、好適な発光領域５１とできる。
【００２２】
前記発光素子１００において、前記第１電極１０の延伸部１２ｙが、前記基点部Ｂもしくは台座部１１から離れるように延伸する１次延伸部１２ａと、該基点部もしくは台座部から離間された１次延伸部上の１次基点１２ｙ−Ｂから湾曲、屈曲して延伸する２次延伸部１２ｙとを有し、前記第２電極２０の延伸部２２の湾曲、屈曲延伸部２２ｙが、前記１次基点１２ｙ−Ｂに向かって延伸していることを特徴とする。このように、一方の電極の湾曲延伸部の基点に向かって、他方電極の湾曲延伸部が延伸することで、湾曲延伸部の距離を長くして、尚かつ、他方電極の湾曲延伸部と好適な対向配置が実現され、そのような電極延伸部の対を形成することで、好適な発光領域５１が形成される。
【００２３】
また、上記発光素子は、それを用いた発光装置として、下記に示すような発光装置に好適に用いられる。
【００２４】
前記発光素子１００が載置される載置部２０２を有する発光装置２００であって、前記載置部２０２に、発光素子１００が支持基板１０４上に実装されて、載置されていることを特徴とする発光装置。
【００２５】
前記発光素子１００を用いた発光装置２００であって、発光装置２００には、発光素子１００から光の一部を、それとは異なる波長の光に変換する光変換部材２２１（１０６）を有することを特徴とする発光装置２００。
【００２６】
前記光変換部材２２１（１０６）が、Ａｌを含み、かつＹ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ及びＳｍから選択された少なくとも一つの元素と、Ｇａ及びＩｎから選択された一つの元素とを含むアルミニウム・ガーネット系蛍光体であって、さらに希土類元素から選択された少なくとも一つの元素を含有するアルミニウム・ガーネット系蛍光体を有することを特徴とする発光装置２００である。
【００２７】
前記光変換部材２２１（１０６）が、（Ｒｅ１−ｘＲｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２（０＜ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｔｂ，Ｓｍからなる群より選択される少なくとも一種の元素であり、ＲはＣｅ又はＣｅとＰｒである）であらわされる蛍光体を有することを特徴とする発光装置２００である。
【００２８】
前記光変換部材２２１（１０６）が、Ｎを含み、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎから選択された少なくとも一つの元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された窒化物系蛍光体を有する発光装置２００である。
【００２９】
前記窒化物系蛍光体が、一般式ＬＸＳｉＹＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ）：Ｅｕ若しくはＬＸＳｉＹＯＺＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ−２／３Ｚ）：Ｅｕ（Ｌは、Ｓｒ若しくはＣａ、又は、Ｓｒ及びＣａ、のいずれか。）で表されることを特徴とする発光装置である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態の発光素子について説明する。
【００３１】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１の発光素子の平面図であり、本発明の特有の電極構造を示している。また、図１９は図１を模式的に説明する斜視図である。
【００３２】
本発明に係る実施の形態１の発光素子の具体例としては、図１２，１９において、基板４上に下地層５を介して、それぞれ窒化物半導体からなるｎ型層の第１導電型層１、活性層の発光層３及びｐ型層の第２導電型層２がその順に積層されて素子の積層構造１０１を形成してなり、第１導電型層１のｎ側電極１０は、台座部１１と台座部１１を基点部１１として延伸する延伸部１２ａ〜１２ｘを有し、第２導電型層２のｐ側電極２０は電流拡散導体である透光性のｐ側オーミック接触用の電極２３と、そのｐ側オーミック電極２３の上に、前記ｐ側電極２０の台座部２１とそこから延伸する延伸部２２ａ〜２２ｘを有する。また、第１，２電極１０，２０は、同一面側に形成されてその電極形成面内において好適に、台座部とそこから延伸する延伸部が設けられる。また、第１電極１０は、第１導電型層１の露出部１ｓの一部領域に電極形成部１ｅ（５２）として設けられ、それに面内で分離された発光構造部５１として、発光層３を第１，２導電型層１，２で挟む構造が形成される領域に、第２導電型層２の露出部２ｓの一部電極形成部２ｅに第２電極２０が形成される。このとき、第１電極１は、第１導電型層１の露出部１ｓに設けられ、電極形成部１ｓ（５２）と発光構造部５１とを介在する第１導電型層１の一部が電流拡散導体１３として機能し、他方、第２導電型層２側では、上述の通り、オーミック用電極が拡散導体２３として機能する。
【００３３】
本実施形態の具体的な素子構造では、まず、サファイア基板４上に、１００ÅのアンドープＡｌＧａＮのバッファ層と０．５μｍアンドープＧａＮ層とからなる下地層５を介して、ｎ型層１を形成する、ＳｉドープＧａＮのコンタクト層（４１０００Å）、アンドープＧａＮ層（３０００Å）、ＳｉドープＧａＮ層（３００Å）、アンドープＧａＮ層（５００Å）、アンドープＧａＮ（４０Å）／ＩｎＧａＮ（２０Å）１０ペアからなる多層膜を順に成長させる。
【００３４】
次に、ｎ型層１の上に、活性層３を構成する、アンドープＧａＮ層（２５０Å）と、アンドープＩｎＧａＮ（３０Å）／ＧａＮ（２６５Å）６ペアからなる層を成長させる。
【００３５】
続いて、活性層３の上に、ｐ型層２を構成する、Ｍｇドープ（ドープ量：５×１０１９ｃｍ−３）ＡｌＧａＮ（４０Å）／ＩｎＧａＮ（２５Å）５ペアからなる多層膜、アンドープＡｌＧａＮ層（２８００Å）、Ｍｇドープ（ドープ量：１×１０２０ｃｍ−３）ＧａＮのコンタクト層（１２００Å）を積層させる。
【００３６】
このようにして積層、形成した素子構造１０１を、前記ｎ側コンタクト層の一部が露出する深さまでエッチングして、露出面１ｓをｎ側電極形成面１ｅとし、このとき、残し膜厚部分のｎ側コンタクト層が第１導電型層１側の電流拡散導体１３として機能する。また、ｐ側コンタクト層表面２ｓをｐ側電極形成面２ｅとし、Ｎｉ、６ｎｍとＡｕ、７ｎｍを順に積層したオーミック用の電極２３をほぼ全面に形成し、更にその上に第２電極２０の台座部２１及び延伸部２２を形成する。また、ｎ側電極１０形成面１ｅには、オーミック用電極層を含む第１電極１０として台座部１１と延伸部１２を形成する。このとき、第１，２電極１０，１１は、同じ電極構造のＷ（２０ｎｍ）とＰｔ（２００ｎｍ）とＡｕ（７００ｎｍ）を順に同一工程で積層して形成する。この場合、ｐ側電極２０の透光性電極２３は、第２導電型層２側の電流拡散媒体２３と、またオーミック接触用電極を主に担うことになる。
【００３７】
図１，１９に示す例では、第１の電極１０、第２の電極２０が、それぞれ、チップ若しくは、素子構造体１０１の素子動作部５７平面内で、対角線上に対向配置された台座部１１，２１を有し、更にそれを基点Ｂとして、延伸する延伸部１２，２２を備え、該延伸部は、チップ、若しくは素子構造体１０１（第１導電型層１）の平面内で、構成する辺に沿って延伸する基準延伸部１２ｘ，２２ｘと、台座部１１、２１から離れる方向に延伸する１次延伸部１２ａ，２２ａと、２次延伸部から湾曲、屈曲して延伸する２次延伸部１２ｙ，２２ｙとを有する。
【００３８】
ここで、第１，２電極１０，２０の基準延伸部１２ｘ，２２ｘは、矩形状の素子構造部５７平面内で互いに対向する辺、若しくは互いに平行に対向する１対の辺にそれぞれ沿って延伸し、１次延伸部１２ａ（２２ａ）は、上記１対の辺とは異なり、それに交叉する１対の辺に沿って延伸し、図３で見るように延伸部形成領域６０において、基準延伸部１２ｘ（２２ｘ）間に設けられた１次形成領域６１に設けられる。更に、２次延伸部１２ｙ（２２ｙ）は、１次延伸部１２ａ（２２ａ）上の任意の点、好ましくはその端部、を基点１２ｙ−Ｂ（２２ｙ−Ｂ）として、他方の電極台座部２１（１１）に近づく方向に延伸して、台座部２１（１１）に離れる方向に湾曲、屈曲して、延伸している。このようにして得られる２次延伸部１２ｙ（２２ｙ）は、延伸基点１２ｙ−Ｂ（１次延伸部上）と湾曲、屈曲延伸領域の終端部（２次延伸部終端部）とを結ぶ線分から他方電極（台座部）に向かって凸に湾曲・屈曲して弧状の延伸部として形成される。
【００３９】
このように、一方の電極１０に、他方電極２０（台座部２１、線状延伸部２２ｘ）に対して、それに向かって反るように凸に湾曲・屈曲して延伸部が形成されることで、電流の拡散を好適に制御でき、すなわち、延伸方向の幅方向に電流を広げて、線上よりも延長して延伸させることで、電極形成面内に比較的均一な電流拡散、発光が実現される。
【００４０】
また、図３を用いて詳述すると、このような２次延伸部１２ｙ（２２ｙ）は、延伸電極形成領域６０において、各電極１０，２０が単独でそれぞれ配置される２次形成領域６２ａ，６２ｂ間に設けられる１次形成領域６１において、形成される。好ましくは、図に示すように、１次形成領域６１に対して傾斜した変形１次形成領域６３を仮定して、その長手方向に沿う方向に上記２次延伸部の延伸方向を定め、且つ、その延伸方向に弧状に凸な湾曲・屈曲を形成して延伸させる。
【００４１】
具体的には、両電極台座部間８０で傾斜した変形１次形成領域６３に沿う方向に、好ましくはほぼ平行に長軸方向７０ｘをとり、その長軸を有する楕円形状７０を形成して、楕円上を沿うように、延伸部を湾曲・屈曲させて形成する。また、このとき、両電極の延伸部は、互いに対向して外向きの凸を形成するように、対向する楕円上を延伸させる。さらに本発明の好ましくは、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、１次楕円７１から互いに異なり、延伸方向にずれた２次楕円７１ａ，ｂを長軸７１ａｘ，７１ｂｘの方向をほぼ同じに、さらに同様に互いに異なり、長軸７２ａｘ，７２ｂｘをほぼ同じにして、１次楕円よりも互いに延伸方向に離れた２次楕円７２ａ，ｂを形成して、それに沿うように互いに対向する湾曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）が形成される。このように、１次形成領域６１に対して、長手方向に広がって分離された楕円（１次７１，７２）とすることで、領域６１の長手方向に広がって電流を拡散できるように延伸部１２ｙ（２２ｙ）が形成され好ましい。ここで図中の黒四角、黒三角、黒丸は、それぞれ１次楕円７１、２次楕円７２、３次楕円７３の中心を示している。
【００４２】
また、図３（ｄ）〜（ｆ）に示すように、湾曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）が形成される１次領域６１とそれと分離された２次領域６２とを素子構造部５７に設け、１次領域６１を従来と異なり、変形させた領域６１とし、上述したように、楕円７１〜７３を設計して、図に観るように、１次領域６２ａ，ｂから排除された変形領域６１内に、各楕円に沿うように、互いに対向して外向き凸になるように、図中の矢印１２ｙ−Ａ１〜１２ｙ−３（２２ｙ−Ａ１〜２２ｙ−Ａ２）の方向に湾曲して延伸する延伸部１２ｙ（２２ｙ）を設け、１次延伸部１２ａ（２２ａ）の基点１２ｙ−Ｂ（２２ｙ−Ｂ）まで延伸して（１２ｙ−Ａ４，２２ｙ−Ａ４）、外部との接続用ボンディングパッドとなる台座部１１（２１）まで、互いに対向して素子構造部５７の平行な１対の辺に沿って、互いに異なる方向に延伸させて（１２ｙ−Ａ５，２２ｙ−Ａ５）、１次延伸部１２ａ（２２ａ）が形成される。このとき、図に観るように、台座部１１（２１）の周辺領域６４（６５）は電流が集中する傾向にあるため、それを避けるように湾曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）が形成される。さらに、この１次領域６１から分離された２次領域６２ａ，ｂには、互いに対向して素子構造部５７の平行な１対の辺に沿って、基準延伸部１２ｘ（２２ｘ）となる直線状の延伸部が台座部１１（２１）を基点として、互いに異なる方向に延伸して形成される。
【００４３】
このように、素子構造部５７の面内（電極形成面内）で、少なくとも一方の電極が湾曲若しくは屈曲して延伸部を形成する湾曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）を形成する形成領域６１を設け、好ましくは他方電極の台座部２１（１１）若しくは、１次領域６１から分離された２次領域６２の長手方向に直線状に延伸する延伸部２２ｘ（１２ｘ）に向かって凸となるように湾曲延伸部が形成されることで、他方電極に対して、その電極間距離が変化して、電流拡散を抑制できる。このとき、図３，４に示すように、１次領域６２、直線状基準延伸部１２ｘ（２２ｘ）に対して傾斜した方向に、延伸させること、長軸方向７０ｘ〜７２ｘとすることが湾曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）が好ましい。
【００４４】
また、湾曲延伸部１２ｙは、電極形成部１ｅ（５２）により、発光構造部５１に、それに対応した湾曲端面５１ｃを形成することになり、これにより、ここから光が取り出されることにより、様々な方向への光取り出しが実現され、素子の指向性が向上し、出力が向上される。
【００４５】
実施形態２．
図４は、本発明の別の実施形態に係るものであり、図３とは延伸電極１２，２２が１本で構成されることであり、これにより、図３の基準延伸部は、ここにおける１次延伸部１２ａ，２２ａに相当し、１次延伸部１２ａ（２２ａ）が基準延伸部１２ｘ（２２ｘ）を兼ねるものであり、その端部を基点として、２次延伸部１２ｂ（２２ｂ）が形成されて、図３の基準延伸部とは異なる方向に延びる１次延伸部に相当し、２次領域６２から１次領域６１まで延伸させて、その端部を基点１２ｙ−Ｂ（２２ｙ−Ｂ）として、湾曲して延伸部１２ｙ（２２ｙ）が形成される。この湾曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）は、図３と同様に、長軸方向にずれて異なる２つの楕円に沿うように互いに対向して、外向きの凸を形成するように図中矢印１２ｙ−Ａ１〜Ａ４まで、湾曲延伸部の基点１２ｙ−Ｂまで、延伸させている。第２電極２０についても同様である。このように、図４に示すように、基準延伸部１２ｘ（２２ｘ）は、基点となる台座部１１（２１）から１次的に延伸することから、図３においては、２次領域６２内において、１次延伸部１２ａ′（２２ａ′）として機能する。このとき、基準延伸部の好ましくは、図に示すように、１次領域６１に隣接して、素子構造部５７の外側、好ましくは、互いに対向して、構造部５７の１対の平行な辺に沿って、外側領域の発光領域を形成することで、湾曲延伸部の隣接部を好適に発光させることができ、特に好ましくはそれを挟んで、さらには直線状とすることで、湾曲部を補完して発光領域が形成される。
【００４６】
実施形態３．
図５は、上記実施形態１を別の観点からとらえるものであり、湾曲延伸部１２ｙ（２２ｙ）は、その基準となる他方電極の台座部２１（１１）、若しくは直線状の基準延伸部２２ｘ（１２ｘ）により、規定されるものとなる。具体的には、第２電極２０の湾曲延伸部２２ｙ−Ｌ１〜Ｌ６として示すように、他方電極１０の台座部１１に対して向かうＬ１の実線矢印から、近づく方向にＬ２に延伸して、Ｌ２点において、点線矢印から基点の台座部１１から遠ざかる方向に実線矢印Ｌ３をとって、Ｌ１〜Ｌ６に延伸させて形成される。このように延伸させることで、湾曲延伸部２２ｙの基点２２ｙ−Ｂからの延伸距離を長くでき、電流拡散を広くでき、また、湾曲することで延伸部からの幅方向への広がりも大きくできる。さらに、端部２２ｙ−Ｌ６の点線矢印に示すように、他方電極１０の１次延伸部１２ａの端部で、湾曲延伸部１２ｙの基点１２ｙ−Ｂに向かって延伸することで、両者の湾曲延伸部で協調して湾曲延伸部の領域が形成されて、延伸部の幅方向に広い発光領域が形成されるため好ましい。
【００４７】
さらに、第１電極１０の湾曲延伸部１２ｙと、他方電極２０との電極間距離をみると、延伸部１２ｙの各店Ｌ１〜Ｌ６において、他方電極の基準延伸部２２ｘからの距離が、短くなる領域Ｌ１〜Ｌ３と長くなる領域Ｌ３〜Ｌ６があり、さらに、Ｌ６に近づくに従って、他方電極の台座部２１との電極間距離が小さくなるため、湾曲延伸部１２ｙ全体において、集中部を抑制して、延伸部１２ｙ全体に電流が拡散されて発光することができる。これは、第１電極１０において、各点Ｌ１からＬ６への湾曲して延伸することで台座部１１からの距離が遠くなるが、他方台座部２１には近づくため、単純に直進して他方台座部２１に近づく延伸部であると、台座部２１周辺に電流集中するか、延伸距離が短いと逆に発光が小さくなるため、制御が困難であるが、上記の通り、湾曲することで、これを回避して好適な電流拡散、発光均一が実現される。
【００４８】
また、このように、直線状延伸部１２ｘ（２２ｘ）と、他方電極の湾曲延伸部２２ｙ（１２ｙ）とが対向して延伸して、隣接されることで、両電極の最短距離方向だけでなく、様々な方向への電流の流れが生まれ、好適な発光が実現され好ましい。また、湾曲延伸部１２ｙと２２ｙが対向して延伸する領域では、ある点２２ｙ−Ｌ４において、他方電極の点１２ｙ−Ｌ６とＬ４とが囲むように配置されるため、様々方向への電流の流れが生まれ、電流拡散に寄与して良好な発光が実現される。
【００４９】
実施形態４．
本発明の別の実施形態として、図４に示すように湾曲延伸部１２ｙ、２２ｙが、屈曲した直線状延伸部で構成させることもできる。好ましくは、屈曲点が特異点となって、電流集中を促す傾向にあるため、曲線状に湾曲する湾曲延伸部（図１，３，４，５，２０）とする方が本発明において好ましい。また、図６（ｂ）に示すように、複数の直線部（連続直線）からなる屈曲延伸部で構成することもできる。このとき、屈曲点において、折り曲げ角度を小さくすること、各直線部の長さを小さくして直線部の数を多くすることが、電流集中の抑制の点から好ましい。
【００５０】
図７は、延伸部の基点となる台座部の位置を変更した変形例であり、図７（ａ），（ｂ）に示すように矩形状の発光構造部５１（素子動作部５７）の対角線８１上に各電極の台座部１１，２１を配置せずに、延伸部１２の任意の点に台座部２１を配置することができる。このとき、図に示すように各延伸部は、他方電極の延伸部に対応して、それに対向して延伸させること、具体的には、台座部１１から他方電極２０に対応して延伸させる直線状延伸部１２ａ１を設けることが好ましい。いずれの形態においても、台座部間８１に湾曲延伸部（屈曲延伸部）１２ｙ、２２ｙが配置されている。ここで、上記実施形態と同様に、発光構造部５１は、互いに連続して、直線状の基準延伸部１２ｘ（２２ｘ）と湾曲延伸部２２ｙ（１２ｙ）で挟まれた領域２３ａ，ｂと、湾曲延伸部１２ｙと２２ｙで挟まれた領域２３ｙで構成される。
【００５１】
実施形態５．
本発明の他の実施形態に係る例としては、図８に示すように、上記実施形態の発光構造部５１を複数つなぎ合わせて、１つの発光構造部５１を形成することで、様々な大きさ、形状の発光素子１００、素子動作部５７を形成することができる。
【００５２】
図に示すように、分割線８２ａ，ｂで区画された領域に、上記実施形態の素子動作部５７を配置して、結合して１つの素子動作部５７することで、様々な電極配置を実現できる。このとき、図８（ａ）に示すように、分割線８２ａ，ｂのところで、発光構造部５１が結合されてもよく、図８（ｂ）に示すように、線８２ｂにおいて、発光構造部５１が分離されても良い。
【００５３】
実施形態６．
図９，１０は、本発明、上記実施形態において、様々な延伸部と、台座部との変形例を説明するものである。図９（ａ）では、点線部に示すように一方の電極２０には、台座部２１だけが素子構造部５７に形成され、他方の電極１０に延伸部１２が形成されている。このように一方の電極１０（２０）にのみ形成することもでき、好ましくは、電極形成部５２、発光構造部５１の形状を形成する第１電極１０を少なくとも形成することで本発明の上記した効果が得られ好ましい。
【００５４】
図９（ｂ）では別の例を示すものであり、一方の電極の延伸部２２ｙに代えて、延伸部に沿って、配列した台座部２１−１〜２１−６を形成している。このように、上記延伸部に代えて、延伸部形成部分に互いに分離して、その形成部上に配列した複数の台座部２１−１〜６で構成することもできる。さらにこのとき、点線部で示す延伸電極２２（ａ，ｂ，ｙ）を、後述する実装基体２０１，積層基体１０４、転写用の支持基板９側の電極１１４（８）により、各台座部２１−１〜２１−６を接続して、延伸電極とすることができる。このように、一方の電極の一部、若しくは全部を台座部を配列して構成することができる。この場合、他方電極１０は、図９（ｂ）に示すように、上記実施形態に示すように、延伸部１２（ａ，ｂ，ｙ）を少なくとも形成することである。
【００５５】
図１０では、延伸電極の他の形態を説明するものであり、延伸部２２において、各延伸部２２ｘ１〜ｘ３、ａ１〜ａ２、ｙ１〜ｙ３は、分離部２２ｓ１〜５により、分断されて、複数の延伸部で延伸部２２を構成しているものであり、各延伸部２２ｘ１〜３に対して、点線部で示す台座部２１〜２１−１，２１−２を互いに分離して設けても良く、分離部２２ｓ３〜５を架橋して分離された延伸部２２ａ１とａ２、２２ｙ１とｙ２、２２ｙ２とｙ３、をそれぞれ電気的に接続してもよい。
【００５６】
以上のように、素子積層体１０３の積層基体１０４、若しくは支持基板９を用いて、台座部を接合層９、１１４として用いても良く、また、その素子外部の基板１０４（９）側に電極を用いて、素子１００側で分離された電極２０、延伸部２２、台座部２１を互いに電気的に接続、接合させることもでき、様々な素子１００外部の電極を利用する形態を採用することができる。
【００５７】
以上説明した各実施形態において、その実施形態の各構成について以下に説明するが、本発明は上記実施形態及びその構成について組み合わせて適用することもできる。また、上記実施形態及びそれを説明する各図面、並びに後述する各構成の説明及びその図面の符号は共通しており、また一部誇張して描画されているものもある。
【００５８】
（素子構造体）
本発明の発光素子１００に用いられる素子構造体１０１は、図１９の斜視図、図１２，１３の断面図などに示すように、基板上に、第１導電型層、活性層、第２導電型層が順に積層された積層構造体でもよく、第１，２導電型層が横方向に接合されていてもよく、これらを組み合わせたものでもよい。
【００５９】
具体的には、本発明の発光素子１００は、素子構造体１０１として、図１２，１３、１６〜１９に示すように、素子構造体１０１は、基板４上に、第１導電型層１、発光層（活性層）３、第２導電型層２が順に積層された積層構造１０１を有するものであり、このとき、電極形成面内において、発光構造部５１は、図に示すように積層方向に第１，２導電型層が発光層を挟む構造の他、第１，２導電型層が横方向に接合されていてもよく、またこれらを組み合わせた縦、横の複雑な接合面を形成したものでもよい。また、発光素子構造として、ＭＩＳ構造、ｐ−ｎ接合構造、ホモ接合構造、ヘテロ接合構造（ダブルヘテロ構造）、ＰＩＮ構造などを用いることができ、またユニポーラ素子にも適用できるが、好ましくは、第１，２導電型層が互いに異なる導電型層となるｐ−ｎ接合構造などのｎ型、ｐ型層で活性層を挟む構造を用いることが好ましい。また、これら第１，２導電型層１，２以外については特に限定されないが、他の導電型層、電流狭窄構造のような部分的な絶縁層、導電型層が設けられていても良く、発光素子以外の素子が部分的に設けられて集積されていても良い。
【００６０】
素子構造体１００を構成する積層構造の半導体材料は、ＩｎＡｌＧａＰ系材料、ＩｎＰ系材料、ＡｌＧａＡｓ系材料、これらの混晶材料でもよく、ＧａＮ系窒化物半導体材料でもよい。ＧａＮ系窒化物半導体材料として具体的には、ＧａＮ、ＡｌＮ、もしくはＩｎＮ、又はこれらの混晶であるＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体（ＩｎαＡｌβＧａ１−α−βＮ、０≦α、０≦β、α＋β≦１）で表され、またこれに加えて、ＩＩＩ族元素として一部若しくは全部にＢを用いたり、Ｖ族元素としてＮの一部をＰ、Ａｓ、Ｓｂで置換したりした混晶でもよい。以下、窒化物半導体を用いて説明するが、他の材料系にも適用される。
【００６１】
発光層としては、ＩｎＧａＮ系材料を用いることができ、ワイドバンドギャップの発光層により、緑色、青色の可視光域から紫色、それより短波長の紫外域に発光するものが得られる。
【００６２】
各実施形態では、第１，２導電型層１１，１２を、ｎ型層、ｐ型層としているが、この逆でも良い。また、半導体積層構造１０１の成長方法として具体的にはＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー法）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）があり、好ましくはＭＯＣＶＤ，ＭＢＥである。
【００６３】
本発明の半導体積層構造１０１の成長方法に用いる基板、特にエピタキシャル成長用の基板１０としては、窒化物半導体と異なる材料の異種基板として、例えば、Ｃ面、Ｒ面、及びＡ面のいずれかを主面とするサファイア、スピネル（ＭｇＡ１２Ｏ４）のような絶縁性基板、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、及び窒化物半導体と格子整合する酸化物基板等、窒化物半導体を成長させることが可能で従来から知られており、窒化物半導体と異なる基板材料を用いることができ、好ましくはサファイア、スピネルであり、また異種基板以外として、ＧａＮ、ＡｌＮなどの窒化物半導体基板なども用いることができる。他の半導体材料においては従来知られた同じ材料系の基板、若しくはＳｉなどの異種基板を用いることができる。
【００６４】
（半導体積層構造１０１）
発光素子１００を形成する半導体積層構造１０１としては、例えば図１６，１８に示すように、上記基板４上に下地層５などを介して成長され、このとき、下地層５を素子構造１０１として動作部に含めても良いが、通常素子構造の成長用のみ形成されて素子として機能しない非動作部として設けられる。下地層は、特に異種基板を用いた場合、結晶核形成、核成長層として、低温成長バッファ層を用い、好適な条件はＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）を低温（２００〜９００℃）で成長させるものであり、続いて高温でそう成長させて、膜厚５０Å〜０．１μｍ程度（単結晶、高温成長層）で形成する。また、ＥＬＯ（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）として知られるように、基板上、若しくは下地層上に、島状部（凸部、マスク開口部）などの成長部を他の領域に比べて優先的、若しくは選択的に成長させて、各選択成長部が横方向に成長して接合、会合することで層を形成するような成長層を下地層５若しくは、素子積層構造１０１に用いることもでき、これにより結晶性、特に結晶欠陥を低減させた素子構造とできる。
【００６５】
窒化物半導体に用いるドーパントとして、ｎ型不純物としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓ、Ｏ、Ｔｉ、Ｚｒ等のＩＶ族、若しくはＶＩ族元素を用いることができ、好ましくはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎを、さらに最も好ましくはＳｉを用いる。また、ｐ型不純物としては、特に限定されないが、Ｂｅ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｃａなどが挙げられ、好ましくはＭｇが用いられる。これら、アクセプター、ドナーの各ドーパントを添加することにより、各導電型の窒化物半導体層を形成し、後述する各導電型層を構成する。また、窒化物半導体は不純物をドープしない無添加層であってもｎ型層として用いることができ、さらにＡｌＧａＡｓなどの他の材料系にはそれに適したドーパント用いる。本発明における第１導電型層、第２導電型層には、部分的にアンドープの層、半絶縁性の層が積層されていても良く、電流阻止層のよう逆導電型の埋込層に、各導電型層内に部分的に寄生な素子部分を形成していても良い。
【００６６】
（第１導電型層１）
上記実施形態の素子構造で示すように、第１導電型層１として、各導電型のドーパントを含有させ、電極形成面内及び活性層へのキャリアの供給、拡散を実現するような層構造を形成すると良く、特に電極形成部５２から発光構造部５１にキャリアを面内に拡散して供給する電流拡散導体１３（コンタクト層）には、他の領域より高濃度にドープされることが好ましい。また、このような電荷供給・面内拡散層（コンタクト層及びその近傍層）の他に、上記実施形態で示すように、積層方向において発光層へ電荷を移動・供給させる介在層、若しくは第２導電型のキャリアを発光層に閉じこめるクラッド層などを、コンタクト層とは別に設けることが好ましい。このような発光層１２と面内拡散層（領域）のコンタクト層との間に設ける層として、窒化物半導体素子の場合には、面内拡散層（領域）より低濃度ドーパント量若しくはアンドープの低不純物濃度層（アンドープ層）、及び／又は多層膜層を設けることが好ましい。これは、低不純物層でもって、高不純物層（面内拡散層）による結晶性悪化を回復させてその上に成長させるクラッド層、発光層の結晶性を良好にし、駆動時にあっては高濃度層に隣接して低濃度層が設けられることで面内拡散を促進させ、また、耐圧性も向上させることができる。多層膜層は、少なくとも２種の層を交互に積層させたような周期構造で形成すること、具体的には、Ｉｎを含む窒化物半導体層とそれとは異なる組成の層の周期構造、好ましくはＩｎｘＧａ１−ｘＮ／ＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０≦ｘ＜ｙ＜１）で構成することで、発光層、特にＩｎを含む窒化物半導体層、好ましくはそれを井戸層として複数用いた場合において、その結晶性を向上させることができる。このような多層膜としては、組成が異なる層による周期構造の他、組成傾斜構造、また、これらの構造において不純物濃度を変調させた構造、膜厚を変動させた構造なども採用でき、好ましくは、２０ｎｍ以下の膜厚の層を積層した構造、さらに好ましくは１０ｎｍ以下の膜厚の層を積層した構造で形成することが、上記結晶性に有利となる。
【００６７】
（発光層［活性層）３）
本発明の素子構造１０１としては、第１，２導電型層との間に、発光層を設けて、発光層で発光させる素子構造とすることが好ましく、特に窒化物半導体においてはＩｎを含む窒化物半導体を発光層に用いたものが、紫外域から可視光（赤色光）の領域において好適な発光効率が得られ好ましく、特にＩｎＧａＮ層を用いること、特にＩｎの混晶比を変化させて所望の発光波長を得ることが好ましい。このほかの窒化物半導体材料として、ＧａＮ，ＡｌＧａＮなどのＩｎＧａＮよりも高バンドギャップの材料を用いて、紫外域において使用する発光素子としても良い。
【００６８】
さらに好ましい発光層としては、量子井戸構造の活性層を用いることであり、井戸層が１つの単一量子井戸構造、さらに好ましくは、複数の井戸層が障壁層を介して積層した構造の多重量子井戸構造を採用することが好ましい。井戸層については上記発光層と同様に、好ましくはＩｎＧａＮ層を用いることであり、障壁層として、井戸層よりバンドギャップエネルギーが大きくなるような層として、例えばＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮを設けることが好ましい。このとき、井戸層、障壁層の膜厚としては、３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下、さらに井戸層において好ましくは１０ｎｍ以下とすることで、量子効率に優れた発光層が得られる。また、井戸層、障壁層に、各導電型層のドーパントがドープされていても良く、障壁層は、井戸層間に一層以上設けても良い。
【００６９】
（第２導電型層２）
第２導電型層１３としては、キャリアを発光層に閉じこめるクラッド層、電極が形成されるコンタクト層を、設けることが好ましく、この時両層を別々に設けてコンタクト層をクラッド層よりも発光層より遠くに設け、高濃度にドーパントをドープすることが好ましい。窒化物半導体においては、クラッド層として好ましくはＡｌを含む窒化物半導体、さらに好ましくはＡｌＧａＮ層を用いることが好ましく、さらに発光層に近接して、好ましくは接して形成されることで発光層の効率を高めることができ好ましい。さらに、コンタクト層とクラッド層との間にそれらの層より低不純物濃度の層を介在させることで、耐圧性に優れた素子とでき、またコンタクト層を高濃度にドープしても結晶性を改善できるため好ましい。コンタクト層は、図１２，１３，１６，１８に示すように、電極形成面内で発光部５１として設けられるため、その面内でキャリアを拡散させる層２３としても機能しうるが、本発明では、電極２３を設けて、該電極内及び電極２３により面内での電流拡散導体２３として機能させることで、窒化物半導体における低い移動度のｐ型キャリアの拡散を補助し、また、コンタクト層の膜厚を他の層（クラッド層、介在低濃度層）よりも小さくして、且つ他の層よりも高濃度に不純物ドープすることで、高キャリア濃度の層を形成して、電極から良好な電荷注入を実現でき好ましい。
【００７０】
（電流拡散導体１３，２３）
このように本発明の積層構造１０１において、電流拡散導体１３，２３は、素子構造体内（１３）に設けられても、素子構造体上（の電極２３）に設けられる形態でもよい。具体的には、図１６などに示すように、第１導電型層１においては、露出電極形成面５２に第１の電極１が設けられ、該第１電極１が設けられた第１導電型層１内を横方向に電流拡散する拡散導体１３として機能し、他方、第２導電型層２側には、延伸電極に電気的に接合するオーミック接触用の電極２３でもって、面内において、一部に設けられた電極延伸部から、電流を面内に広く拡散させる拡散導体２３として機能する。
【００７１】
（発光素子面内構造）
本発明において、発光素子構造１０１の電極形成面内の構造としては、図１２，１３，１６に示すように、発光層３とそれを挟む第１，２導電型層１，２が形成された発光構造部５１と、第１導電型層１側電極形成部５２とを、面内で一部が重なる構造よりも分離して設けることが好ましい。本発明の発光素子は、素子構造部５７に発光構造部５１と電極形成部５２が設けられた構造であり、素子構造部５７は電流拡散導体１３（第１導電型層１）上に形成され、１つの素子構造部５７内で１つの発光構造部５１（図１，３〜９，１９，２０）とする形態でも良く、１つの素子構造部５７内で分離された複数の発光構造部５１が形成されるような、発光構造部５１の集積構造を形成しても良く、１つの素子構造５７に対して少なくとも１対の発光構造部５１と電極形成部５２が形成されれば良く、さらに、素子構造部（素子非動作部５８などに分離された動作部）５７を複数集積して発光素子１００とすることもできる。本発明では、発光素子１００の素子動作部５７内における電極構造１０，２０に関するもので、また、１つの発光構造部５１は、電極形成部５２（１ｅ）と第２電極２０（２２）により挟まれた領域（２３ａ、ｂ．．．、ｙ）で構成される。
【００７２】
電極の形成形態としては、図９，１０に示すように、双方の電極の少なくとも一方が、延伸部、台座部、湾曲・屈曲する延伸部を備えていてもよく、好ましくは第１導電型層１側に設けて、発光構造部５１を形成して電流拡散させ、更に好ましくは両方の電極に設けられる。また、図に示すように、複数の台座部が延伸方向に離間されて配置されていてもよく、延伸部が断続的に延伸していてもよい。
【００７３】
各電極の配線形態としては、各電極は素子構造体内に電流供給できるように、オーミック接触されたオーミック接触部を有することが好ましく、該オーミック接触部に一致して電極（延伸部、台座部）が形成されていることが好ましい。他の形態としては、離間して配置されたオーミック接触部に対して、それらを導通するように、配線用として電極が設けられてもよい。また、このような配線用電極は、後述する素子実装基体側に設けられてもよい。
【００７４】
電極形成部５２としては、電極形成可能なように、第１導電型層１の露出部５２（１ｓ）に設けられ、該露出部は、図１２、１３に示すように、第１導電型層１、発光層３、第２導電型層２を順に積層した積層構造１０１において、第２導電型層２、発光層３の面内の一部、若しくはそれに加えて第１導電型層１の深さ方向の一部を除去して、露出させた露出部１ｅを電極形成部５２とする他、図１６（ｂ）に示すように、分離溝５２ａを形成して、その溝５２ａを介して発光構造部５１に離間させて、露出部１ｅから第２導電型層露出部に跨って電極１０を形成して、電極形成部５２を面内に設ける構造とすることもでき、また図１６（ａ）に示すように、形成した第１導電型層１−１の面内一部を、除去若しくはマスクして、面内一部に発光構造部５１として、発光層３、第２導電型層２、若しくはそれに加えて第１導電型層の一部２−３を積層成長させた構造を面内の一部（発光構造部）に形成する構造とすることもできる。このとき、電極１０のボンディング位置である電極形成部５２は、積層方向において、電極２０と同等とすることも、それよりも高い位置とすることもできる。また、このとき、電極形成部５２は、発光構造部５１とは面内で分離されて形成されるので、電極形成部５２の領域は非発光領域となり、発光構造部５１と電極形成部５２とに面内で重なって、下部に設けられた第１導電型層の一部領域の拡散部１３などにより、電極１０から発光構造部５１にキャリアが面内拡散され供給される。
【００７５】
このように素子構造体の電極形成位置は、各導電型層に設けられた電極形成面の上に設けられ、上記素子構造体の形状・形態に依存するため、図に示すような第２導電型層、発光層を一部除去して露出させた第１導電型層を電極形成面として、基板上において、発光層の上方、下方にそれぞれ第２電極、第１電極の形成面が設けられる形態がある。その他に同一面側に両方の電極を形成すれば、他の電極形成面の形態もとりうる。
【００７６】
（第１電極１０）
また、第１電極１０は、第１導電型層１の露出部１ｓの少なくとも一部に電極形成領域５２（１ｅ）として形成され、発光構造部５１と面内で分離されて設けられ、オーミック接触用として第１導電型層１内に電流注入する。第１導電型層１の露出部１ｓは、図１、３〜１０，２０に示すように、発光領域５１（構造部５７）を囲むように素子構造部１０１の端部に設けられていても良く、図６〜１０，１６に示すように基板４を素子端部で露出（露出部４ｓ）させて、第１導電型層１及び／又は下地層５の側面１ｃを傾斜させて、光反射部、取出し部として機能させることができ、この場合、発光構造部５１の側面５１ｃよりも、傾斜側面における電極形成面１ｅ、基板面４ｓの法線方向に対する角度を、大きくすることで、第１導電型層１内を横方向に伝搬する光を効率的に取り出すことができ好ましい。また、露出部１ｓは、素子動作部５７内において、発光構造部５１に対して、第１電極１０から露出させて設けることで、光取り出し溝として機能させることもでき、またそのような電極１０から露出された領域において凸部、例えば、電流注入されない非発光構造部（発光構造部５１と異なる領域、例えば電極形成部５２と発光構造部５１との間の領域など）として凸部を設けると、反射機能、光取り出し端部に寄与する。
【００７７】
第１電極１０の延伸部１２は、上述したように発光構造部５１、発光領域２３ａ，ｂ，ｙ内に、パッド部１１から延伸して形成され、発光構造部５１に電流拡散、注入する機能を有する。上記第１導電型層１内の面内拡散層１３、第２導電型層２０内及び第２電極、電極２３の面内拡散、具体的にはシート抵抗を適宜調整することで、第１電極、第２電極間隔を調整して、所望の拡散状態、発光構造部の幅の発光素子とできる。
【００７８】
第１電極１０は、パッド部１１、延伸電極部１２とも同じ電極構造としても良く、別々に、例えば、オーミック接触用の電極として電極１０の形状で形成して、パッド部１１にのみパッド電極を形成する構造として、形成しても良い。また、図１，３〜１０，２０におけるパッド部１１、２１は、図示していないが、基板上の素子構造表面を覆う絶縁膜の開口部を示すものであり、上記実施形態に示すように、パッド部１１、延伸部１２を同一構造として形成している。
【００７９】
また、パッド部１１は、延伸電極部１２の端部に形成されると、上記形成領域６１、６２と発光領域５１（２３ａ，ｂ，ｙ）との配置を好適なものとでき好ましい。
【００８０】
（第２電極２０と電流拡散導体２３）
電極２３は、上述したように、発光構造部５１内の第２導電型層２の露出部２ｓのほぼ全面に形成されることで、発光構造部５１において面内に電流拡散させる拡散層として機能させることができる。第２導電型層２内に電流拡散層を設ける場合には、面内に拡散させる電極２３が不要となり、第２電極だけを１つの電極として、第２導電型層に設けることができる。窒化物半導体においてはｐ型層における面内拡散が不十分となる場合が多いため、外部と接続させるパッド部２１と、そこから延伸させて発光構造部５１に電流を拡散させる第２電極２０と、第２電極２０を面内に拡散するようにそれよりも広い電極形成面を有する電極２３を設けることが良い。
【００８１】
電極２３は、上述したように透光性電極として設けることが好ましく、図１１〜１４に示すように、基板４側を光り取り出し面とする場合には、透光性電極の上に反射膜を設けたり、透光性電極層の上に反射性電極層を設けた電極構造としたり、反射性電極とすることができる。光取り出し面を基板４側、第２導電型層２とする場合のいずれでも、好ましくは電極２３を透光性電極とすること、若しくは透光性電極層を有することが好ましい。
【００８２】
第１，２電極、電極２３の電極材料、特に電極２３の材料としては、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ランタン（Ｌａ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）よりなる群から選択された少なくとも一種を含む金属、合金、積層構造、さらには、それらの化合物、若しくはそれらを含む複合構造で形成でき、例えば、導電性の酸化物、窒化物などがあり、導電性の金属酸化物（酸化物半導体）も、錫をドーピングした厚さ５ｎｍ〜１０μｍの酸化インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジウム）、またはＳｎＯ２（酸化スズ）が挙げられ、透光性に有利なことから好適に用いられ、光の波長などにより好適な材料が選択される。酸化物半導体材料の場合には、各導電型層１，２とその電極１０、２０との中間的な機能を有する形態となり、導電型層１，２と金属酸化物の導電性を同じとしてもよく、異なる導電型の酸化物半導体層を電極とする場合には、素子構造１０１との間に何らかの介在層（逆導電型層［第三導電型層］、異種材料の伝導層［半導体層］、酸化物半導体）を更に介して使用してもよく、また拡散導体２３として機能することからも、第１導電型層１側の拡散導体１３として、このような半導体層、電極材料を用いても良い。電極２３が、金属層の場合には、透光性が確保される薄膜で形成することができる。電極の形状としては、特に限定されないが、透光性の層を面状に形成した電極層であっても良く、図１、１７（ｂ），２０に示すように、矩形状の開口部２０ｂを有する格子状、ストライプ状など開口部を有する電極形状としても良い。
【００８３】
第２電極２０は、上述したように、第１電極と同様に、パッド部２１、延伸電極部２２として形成することができ、その時、第１電極１０、特に延伸電極部１２との間、若しくはそれを挟むように形成し、好ましくは両電極１０，２０が互いに交互に対向して配置されることで、好適な発光領域５１が形成されて発光領域２３ａ，ｂ，ｙ、発光構造部５１において均一な発光が得られる。
【００８４】
さらにまた、上記実施形態４，５に説明し（図９，１０）、また図１１（ｂ）、図１７（ａ）に示すように、パッド部２１を複数設ける形態でも良く、好ましくは、延伸電極部３ａとして機能するように、配列方向３ｘでもって配列されることが好ましい。このとき、図に示すような１列状に配置されるほか、ジグザグ状、２列など、第１電極１の延伸電極部１ａ間で、延伸電極部３ａに近似されるような配列であれば良い。分離された第３電極３として形成される場合には、素子１００側で、さらにそれらを電気的に接続する配線を備えても良いが、好適には、図１１（ｂ）とその断面図１２（ｄ）に示すように、積層基体１０４側の電極１１４で互いに電極を接続することで、構造を簡略化でき、発光素子１００の機能を高めることができ好ましい。
【００８５】
ここで、図１７は第２電極２０と電極２３の実施形態を説明するものであり、上述したとおり、パッド部２１を列状２２（点線部）に配列して延伸電極部２２としてもよく（図１７ａ）、電極開口部２０ａと、電極形成部２０ｂとで電流拡散層２３を形成しても良く（図１７ｂ）、図１７（ｄ）に示すように、電極２３を一部開口２０ｂさせて、開口部２０ｂと電極２３上に跨って第２電極２２（２０）を形成することもでき、酸化物などの化合物電極の場合には、第２電極の接着性を向上させることができる。また、このような開口部２０ｂを充填する第２電極２０の形態としては、図１７（ｅ）に示すように、第２導電型層２に凹部６を設けて開口させて、電極開口部２０ｂと共に、第２電極２１（２０）を開口部２０ｂと電極２０上に跨って形成することもできる。
また、電極２３は、発光構造部５１に設けられるため、光取り出し、反射が有効となるように、透光性、反射性を好適に機能するには、透光性の大きい電極とするか、透過性（開口部２０ｂ）の電極とすることがいずれの光取り出し方向においても有用であり、このとき、図１６（ａ）の点線部６ａ〜ｃに示すように、基板４と半導体層（下地層５）との界面に凹凸部６を設ける方法、図１７（ａ）に示すように電極形成部２ｓの光取り出し面を凹凸部６とする方法、図１７（ｃ）、（ｅ）に示すように、電極２３開口部２０ｂに対応して、第２導電型層２にも凹部６ａを設けて、凸部上面６ｃ（電極材料界面）と凹部底面６ａ（保護膜、絶縁膜材料界面）とでもって、異なる材料間の界面で凹凸部６が形成されて、好適な光取り出し、反射に寄与し、また、側面６ｂの傾斜角を大きくすることにより、側面での反射が強まり、光取り出し効率が向上する。このような凹凸部６は、素子構造１０１の端面、側面５１ｃ，１ｃ、露出面、界面（層間、基板面、金属形成面、絶縁膜などの膜形成面）のいずれに形成しても良く、例えば基板４に凹凸加工６を施して、その上に素子構造１０１を積層させることで、基板４と素子構造の半導体との間で凹凸界面を形成させることもできる。このような凹凸面６を形成することが、本発明の発光素子において、光取り出しが向上し、出力が向上し、好ましい。また、上記図１７（ｃ）に示すような素子構造１０１内に設けられる凹部は、第２導電型層２だけでなく、第１導電型層１に到達するような開口部の凹部６が発光構造部５１などに設けられても良く、さらに第１，２導電型層、下地層にそれぞれ、若しくはそれらの一部、全部などを連通する開口部の凹部６が、電極形成面内で部分的に設けられる形態でも良く、そのような構造部１０１は、素子動作部５７内で、発光構造部５１内、電極形成部５２で電極１０と発光構造部５１との間、若しくは電極形成部５２で発光構造部５１の電極１０を挟んだ外側領域などに設けられる。
【００８６】
ここで、凹凸部６の形状、電極２３の開口部２０ｂ（形成部２０ａ）の形状としては、面内で、ドット状、格子状、ハニカム状、枝状、矩形状、多角形状、円形状など様々な形状の凸部（上面）若しくは開口部２０ｂ及び、又は凹部（底面）若しくは形成部２０ａとすることができ、その大きさとしては、少なくとも光に対して反射、散乱、取り出しするように、λ／（４ｎ）｛ｎは凹凸部の界面を構成する材料の屈折率、λは発光層の発光波長｝以上の大きさとすることであり、具体的には１〜１０μｍの間隔、１辺の長さ（矩形状、多角形状）、直径（ドット状、円形状）であり、好ましくは２〜５μｍの大きさとすることである。断面の形状としては特に限定されないが、ほぼ垂直な凹部側面としても、傾斜面（メサ状、逆メサ状）となっていても良い。また、本発明において反射膜は、反射機能を持たせる素子の端面、露出面、基板との界面に形成して、所望（例えば基板４側）の光取り出しを実現させるものである。具体的には、凹凸部６と同様に、素子の露出面である第１，２導電型層露出面１ｓ（５２）、２ｓ（５３）、電極開口部２０ｂの他、各半導体層（第１，２導電型層、発光構造部５１）の側面、例えば分離溝５２ａの側面、曲面の発光部側面５１ｃなど、さらに基板面に設けることができ、側面などでは傾斜面として所望の方向への反射光を得ることができ、さらに上述したように、他の金属層（例えば電極の一部）に反射性を持たせることもでき、さらに上記凹凸部６の各面６ａ〜ｃにも用いることができる。また、反射膜の材料としては、金属膜、酸化物膜（絶縁膜）、多層膜反射膜（ＤＢＲ）などを用いることができ、可視光、特に発光層がＩｎｘＧａ１−ｘＮ（≦ｘ≦１）であるような場合にはＡｌ，Ａｇが高反射膜材料として機能し、その他、形成位置、形成部分（素子の端部）の材料、発光波長などにより、それに適した材料が選択される。
【００８７】
また、図２０（ｂ）に示す例では、電極２０の形成部２０ａが、ストライプ状であって、互いに異なる方向に延伸して、領域２３ａ〜ｙにおける拡散導体２３の拡散方向を制御するように形成され、これにより、上述したように、湾曲延伸部（１２ｙと２２ｙ）間２３ｙ、基準、直線状延伸部１２ｘ（２２ｘ）と湾曲部２２ｙ（２２ｙ）間２３ａ，ｂ、において、電流分散作用、電流拡散が容易な方向の多様性を助長させることができる。具体的には、湾曲部間２３ｙで、互いに対向する方向から傾斜した異なる方向に、好ましくは、他方電極の他の延伸部２２ａ、１２ａ若しくはその基点１２ｙ−Ｂ（２２ｙ−Ｂ）に近づく方向に延伸し、また、湾曲部１２ｙ（２２ｙ）の端部から他方電極との間の領域では、湾曲部１２ｙの延伸方向に沿う方向に延伸して、他方電極の１次延伸部１２ａ（２２ａ）との間で形成される。さらに、領域２３ａ，ｂにおいても同様に対向方向と異なる方向に傾斜したストライプ状電極２０ａが少なくとも他方電極の台座部側に設けられる。
【００８８】
ここで、第１電極１０と第２電極２０、若しくは、第１電極１０と、第２電極２０及び電極２３とを同一構造、材料の電極として、同時に形成することもできる。具体的には、露出部２ｓ側から順に、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｃｒ／Ａｕなどのように、第１導電型層とのオーミック用と密着用としてのＴｉ層（第１層）とボンディングのパッド用のパッド層（第２層）として金、Ａｌ、白金族の構成、また、オーミック用の第１層（例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉが第１導電型層とのオーミック接触に好ましい）と、パッド用の第２層との間にバリア層、もしくは光反射層として、高融点金属層（Ｗ、Ｍｏ、白金族）を設ける構造、例えばＷ／Ｐｔ／Ａｕ（その膜厚として例えばそれぞれ２０ｎｍ／２００ｎｍ／５００ｎｍ）、Ｔｉ／Ｒｈ（第２層ａ）／Ｐｔ（第２層ｂ）／Ａｕ、が用いられ、特に第１電極（オーミック接触用）として好適に用いられる。特に、反射性、バリア性に優れるＲｈを第２層に用いると、光取り出し効率が向上して好ましい。また、第２導電型層２のオーミック用の電極２３としては、露出部２ｓ側から順に、Ｎｉ／Ａｕ、Ｃｏ／Ａｕの他、ＩＴＯなどの導電性酸化物、白金族元素を含む電極、若しくは白金族元素を積層、複合、合金とした電極構造、Ｒｈ／Ｉｒ、Ｐｔ／Ｐｄなどが好適に用いられる。
【００８９】
化合物の電極としては、第２導電型層２上に、金属層として例えばＮｉ層（若しくはその化合物、酸化物）などの介在層を設けて、ＩＴＯなどの酸化物導電膜層を１層、若しくは複数層を設ける他、第２導電型層２上にＩＴＯ（たとえば７００ｎｍ）などの酸化物導電膜を設ける構造でもよい。
【００９０】
実施形態５．
実施形態５では、図１１の発光素子１００の電極形成面で積層基体１０４に接合した素子積層体１０３を基板１０側からの平面図と、図１１における断面図を示す図１２と、側面図１３に示すように、発光素子１００を素子積層体１０３として、図８，９（ｂ），１０に示すように、素子側で分離された第１電極１０（パッド部１１）を、基体１０４側電極１１２で互いに接続し、分離された第２電極２０（パッド部２１）も同様に基体１０４側で互いに電気的に接続されて、実装、接合されている。基体１０４側電極１１２は、発光素子１００側電極１０，２０（２３）に対応して、互いに絶縁膜１１１などで絶縁分離されて設けられ、外部接続用の電極１１３が設けられている。基体１０４に素子部１１５を設けても良く、ここでは、図１３の等価回路（ｂ）に示すように、電流保護素子（素子構造部１１５）として、ｐ型層（第１導電型層）１１５ａ、ｎ型層（第２導電型層）１１５ｂを設けている。ここでは、素子部１１５を基体１０４に１つだけ設けているが、２つ以上設けて外部（素子１００、実装基体２０１）の電極、基体１０４側配線などで接続される形態などでも良く、また、このような耐電性（静電耐圧）、過電流、逆電流などから発光素子１００を保護する保護素子は、基体１０４上、発光装置２００内（載置部２２２）に実装して、発光素子にワイヤー接続、配線接続されても良い。
【００９１】
発光素子１００側電極１０，２０（２３）と、基体１０４の電極１１２とは接合層１１４を介して接合しているが、素子１００側電極の一部と、若しくは基体１０４側電極１１２の一部と、を接合層の一部としても良く、パッド部１１、２１に代えて接合層を形成しても良い。
【００９２】
また、基体１０４は、素子構造１１５を有しない通常のサブマウントでも良い。基体１０４と外部とは、接続用の電極１１３でワイヤー接続されても良く、基体１０４の素子構造部の電極、若しくは内部、外部を導通する電極層を、実装面側に形成して、電極１１３、接合層１１４として設けても良い。
【００９３】
（支持基板９）
本発明の発光素子構造１００において、素子積層構造１０１の形成時に用いた成長用基板１を除去すること形態としても良く、具体的には、図１６（ｂ）、図１８（ｂ）に示すように、基板４、若しくは基板４と積層構造１０１との間に設けられた介在層５の一部若しくは全部、又はそれらに加えて、第１導電型層１の一部を除去領域７として、除去することも可能であり、すなわち、素子積層構造部１０１以外で不要な領域を除去することが可能である。具体的には、図１６（ｂ）に示すように、サブマウントなどの素子積層基体への接着・実装、図１８（ｂ）に示すように、支持基板１７に貼り合わせた状態で、研磨・研削除去、基板１上の一部積層部を、化学的な方法（エッチャント）による潮解、融解、レーザ照射（レーザアブレーション）による分解で、除去部７と素子積層構造部１０１とを分離させる方法、機械的な研磨・外力を加えて面内、素子構造内において基板１と素子積層構造部１０１との間での応力、歪による層破壊などによる剥離などの方法、及びそれらの方法の組合せにより除去することができる。
【００９４】
好ましくは、支持基板９に、接合層８などを介して貼り合わせることによる転写でもって、基板１などの除去部７として除去することが好ましい。このとき、支持基板７の材料としては、その目的により種々の材料を用いることができ、素子の放熱性を高めるためには、放熱用の基板として、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、Ｃ（ダイヤモンド）が好適に用いられる。その他の材料としては、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＯ等の半導体から成る半導体基板、又は、金属単体基板、又は相互に非固溶あるいは固溶限界の小さい２種以上の金属の複合体から成る金属基板を用いることができ、金属材料として具体的にはＡｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ等の高導電性金属から選択された１種以上の金属と、Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｎｉ等の高硬度の金属から選択された１種以上の金属と、から成るものを用いることができる。さらに、金属基板としては、Ｃｕ−ＷあるいはＣｕ−Ｍｏの複合体を用いることが好ましい。基板による発光素子の光の吸収・損失、素子構造１０１との接着性（素子構造１０１と基板９若しくは実装部材料２０３との間の熱膨張係数差など）を考慮して、支持基板９の材料、及び接着方法が選択され、基板９側から光を取り出す場合には、透光性材料を選択し、また銀ペーストなどの透光性の接着層８若しくは接着層を介さない接着方法により、光損失が少なくなるような構造とし、また、除去部７側を光り取り出し方向とする場合には、接着層８若しくは基板９、又は積層構造１０１の一部に、Ａｌ、Ａｇなどの反射膜を設けるなどして、外部取り出し効率を高めると良い。また、図１８（ｂ）に示すように、半導体層積層順序が転写により逆転する場合に本発明は、図中矢印にて示すように第１，２導電型層１，２を逆転させて本発明における素子構造とすることはいうまでもない。
【００９５】
（接合層８、接合層１１４、接着部材２０４）
支持基板９と素子構造１０１との接着、素子構造１０１（１００）と積層基体１０３との接着、発光素子１００、支持基板９、積層基体１０３と発光装置２００の実装基体２０１（収納部２０２）との接着、接合において、接合層８、（１１４）、接着部材２０４を用いることができる。その材料、構造としては、Ａｇペースト、カーボンペースト、ＩＴＯペーストのような混合、複合組成物（有機物）、半田材料の他、発光素子１００からの放熱性を考慮して、耐熱性に優れた材料、構造として、Ａｕ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｉｎ等の金属若しくはその積層体並びに合金などが、本発明の大面積、大電流駆動で高発熱性の素子に効果的である。第１及び第２の共晶形成層の組合せは、Ａｕ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｄ、又はＩｎ−Ｐｄが好ましい。さらに好ましくは、第１の共晶形成層にＳｎを、そして第２の共晶形成層にＡｕを用いる組合せである。そのほかに、金属バンプ、Ａｕ−Ａｕ接合などの金属金属接合なども用いることができる。
【００９６】
またこのような接合層は、下地側（基板４、素子構造１０１表面、支持基板９、実装基体２０１、積層基体１０１）に、密着性の良い層のメタライジング層などを介したり、上記発光素子の光反射のために反射層などを介したりして、共晶膜、共晶多層膜、合金膜などの接着膜（接合層）を形成したり、その表面側に酸化防止の表面保護膜を設けても良く、また、接着側の実装側にもメタライジング層（密着性の層）、表面保護層、接着膜（接合層）を形成して、両者が接着・接合されても良い。
【００９７】
具体例としては、図１５に示すように、発光素子１００の基板（サファイア）１０と実装部２０２の底面（Ａｇ層で被覆された表面）に接合層２０４としては、基板４側から順に、Ａｌ（０．２μｍ、反射層）／Ｗ（０．２μｍ）／Ｐｔ（０．２μｍ）と、その上にＡｕ（０．３μｍ）／Ｓｎ（０．２μｍ）を７対と再表面のＡｕ（１０ｎｍ）層を形成して、実装部２０２側にもＡｕ層を形成して、加熱して圧着して接着層２０４により発光素子１００を接着する。図１８において、素子構造１０１を支持基板１７に貼り合わせる接合層８の具体例として、第２導電型層（ｐ型層）のｐ側電極の上に、Ｎｉ−Ｐｔ−Ａｕ−Ｓｎ−Ａｕの多層膜を、膜厚０．２μｍ−０．３μｍ−０．３μｍ−３．０μｍ−０．１μｍ  膜厚が２００μｍで、Ｃｕ３０％とＷ７０％の複合体から成る金属基板１７を用い、その金属基板の表面に、Ｔｉから成る密着層、Ｐｔから成るバリア層、そしてＡｕから成る第２の共晶形成層を、この順で、膜厚０．２μｍ−０．３μｍ−１．２μｍに形成して、加熱して圧着する。
【００９８】
（素子積層体１０３）
本発明において、上記発光素子を発光装置２００に実装する場合に、図１１〜１４に示すように、ヒートシンク、サブマウントなどの積層基体１０４に、発光素子１００を実装して、素子の実装積層体として、素子積層体１０３を形成しても良い。このとき、発光素子１００を積層実装する基体１０４の材料としては、上記支持基板と同様であり、その目的、例えば、放熱性、光取り出し構造、を考慮して選択される。また、このような素子積層体１０３は、発光素子１００との接合面に対向する面側を実装側として、発光装置２００の実装部２０２に接合される。
【００９９】
本発明の積層基体１０４には、発光素子１００の電極形成面側に対向して接合する場合には、発光素子１００側の電極１〜３に対応して、基体１０４側に電極構造１１２ａ，ｂが設けられ、発光素子１００の電極形成面と対向する面側（基板１０）に対向して基体１０４に接合する場合には、基体１０４側電極は不要であり、接合用の接着層などが設けられるが、発光素子１００とワイヤー接続用の電極を設けても良い。基体１０４側電極１１２は、図に示すように、発光素子１０との接合面側にのみ設けられていても良く、接合面に対向する実装面側にまで回り込む実装側電極、実装面側に設けられた基体素子１０４の電極１１４、基体１０４に貫通孔、ビアホールを設けて発光素子１００の接合面側から実装面側に連通、連結若しくは電気的に接合させた実装面側電極が設けられても良い。
【０１００】
また、図では１つの発光素子１０１を１つの積層基体１０４に実装しているが、発光素子１０１を複数集積して１つの積層基体１０４に、基体１０４側配線電極により並列、直列、両者混合で接続させ、実装した積層体１０３としても良く、１つの発光素子１０１に対し複数の積層基体１０４を、例えば異なる機能の素子を基体としても良く、またこれらの組合せでも良く、さらに、発光素子１０１、積層基体（素子）１０３を縦方向に、いずれかを複数積層した素子積層体１０３を形成しても良い。
【０１０１】
発光素子１００は、図１４に示すように、被覆膜１０５で覆われていても良く、その組成物としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭＳｉＯ３（なお、Ｍとしては、Ｚｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｙ、Ｓｎ、Ｐｂ、などが挙げられる。）などの透光性無機部材であり、蛍光体（光変換部材１０６）を含有させたものも好適に用いられる。これらの透光性無機部材により蛍光体同士が結着され、さらに蛍光体は層状にＬＥＤ１００や支持体１０４上に堆積され結着される。このほかに被覆層としては、素子構造１００を被覆する絶縁保護膜の他、反射膜（Ａｌ、Ａｇなどの金属反射膜）を設けても良く、その他の反射膜材料としてはＤＢＲなどを形成しても良い。
【０１０２】
（光変換部材１０６，層２３１）
光変換部材１０６、若しくは発光装置２００内の光変換層２３１は、発光素子１００の光を一部吸収して、異なる波長の光を発光するものであり、蛍光体を含有したものを用いることができる。このような光変換部材１０６、光変換層２３１は、上記のように発光素子１００一部若しくは全体、又はそれに加えて積層基体１０４の一部に被覆して、被覆膜１０５として形成されてもよい。蛍光体のバインダーとしては、少なくともＳｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｓｎ、Ｐｂ、あるいはアルカリ土類金属の群から選択される１種以上の元素を含む酸化物及び水酸化物は、少なくともＳｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｓｎ、Ｐｂ、あるいはアルカリ土類金属の群から選択される１種以上の元素を含む有機金属化合物（好ましくはさらに酸素を含む）により生成される。ここで、有機金属化合物には、アルキル基，アリール基を含む化合物等が含まれる。このような有機金属化合物として、例えば金属アルコキシド、金属ジケトナート、金属ジケトナート錯体、カルボン酸金属塩等が挙げられる。
【０１０３】
また、図１５に示すように、発光装置２００の封止部材２３０の一部として設けられても良く、図に示すように発光素子１００に離間して、封止部材２３０ａ上、若しくは２３０ｂとの間に設けられた層２３１として形成されても良く、封止部材２３０内に分散して光変換部材を含有して、封止部材２３０を光変換層２３１としても良く、装置基体２２０、実装基体２０１、凹部収納部２０２内に沈降層として設けられても良い。
【０１０４】
本発明の光変換部材に用いられる蛍光体は、発光素子から放出された可視光や紫外光を他の発光波長に変換するためのものであり、素子構造１０１の半導体発光層から発光された光で励起されて発光する蛍光体などで、蛍光体として紫外光、可視光により励起されて所定の色の光を発生する蛍光体も用いることができる。
【０１０５】
具体的な蛍光体としては、銅で付活された硫化カドミ亜鉛やセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（以下、「ＹＡＧ系蛍光体」と呼ぶ。）が挙げられる。特に、高輝度且つ長時間の使用時においては（Ｒｅ１−ｘＳｍｘ）（Ａｌ１−ｙＧａｙ）６Ｏ１２：Ｃｅ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ，Ｇｄ，Ｌａからなる群より選択される少なくとも一種の元素である。）などが好ましい。この蛍光体は、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強く、励起スペクトルのピークが４７０ｎｍ付近などにさせることができる。また、発光ピークも５３０ｎｍ付近にあり７２０ｎｍまで裾を引くブロードな発光スペクトルを持たせることができる。本発明において、蛍光体は、２種類以上の蛍光体を混合させてもよい。即ち、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｌａ及びＧｄやＳｍの含有量が異なる２種類以上の（Ｒｅ１−ｘＳｍｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体を混合させてＲＧＢの波長成分を増やすことができる。半導体発光素子の発光波長には、バラツキが生ずるものがあるため２種類以上の蛍光体を混合調整させて所望の白色系の混色光などを得ることができる。具体的には、発光素子の発光波長に合わせて色度点の異なる蛍光体の量を調整し含有させることでその蛍光体間と発光素子で結ばれる色度図上の任意の点を発光させることができる。蛍光体は、発光装置の表面上において一層からなる被覆層１０５、光変換部層２２１、部材１０６中に二種類以上存在してもよいし、二層からなるコーティング層中にそれぞれ一種類あるいは二種類以上存在してもよい。このようにすると、異なる蛍光体からの光の混色による白色光が得られる。この場合、各蛍光物質から発光される光をより良く混色しかつ色ムラを減少させるために、各蛍光体の平均粒径及び形状は類似していることが好ましい。ＹＡＧ系蛍光体に代表されるアルミニウム・ガーネット系蛍光体と、赤色系の光を発光可能な蛍光体、特に窒化物系蛍光体とを組み合わせたものを使用することもできる。これらのＹＡＧ系蛍光体および窒化物系蛍光体は、混合して被覆層中に含有させてもよいし、複数の層から構成される被覆層中に別々に含有させてもよい。以下、それぞれの蛍光体について詳細に説明していく。
【０１０６】
本実施の形態に用いられるアルミニウム・ガーネット系蛍光体とは、Ａｌを含み、かつＹ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ及びＳｍから選択された少なくとも一つの元素と、Ｇａ及びＩｎから選択された一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された蛍光体であり、ＬＥＤチップ１０１から発光された可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。例えば、上述したＹＡＧ系蛍光体の他、Ｔｂ２．９５Ｃｅ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９０Ｃｅ０．０５Ｔｂ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９４Ｃｅ０．０５Ｐｒ０．０１Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９０Ｃｅ０．０５Ｐｒ０．０５Ａｌ５Ｏ１２等が挙げられる。これらのうち、特に本実施の形態において、Ｙを含み、かつＣｅあるいはＰｒで付活され組成の異なる２種類以上のイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体が利用される。
【０１０７】
発光層に窒化物系化合物半導体を用いた発光素子から発光した青色系の光と、青色光を吸収させるためボディーカラーが黄色である蛍光体から発光する緑色系及び赤色系の光と、或いは、黄色系の光であってより緑色系及びより赤色系の光を混色表示させると所望の白色系発光色表示を行うことができる。発光装置はこの混色を起こさせるために蛍光体の粉体やバルクをエポキシ樹脂、アクリル樹脂或いはシリコーン樹脂などの各種樹脂や酸化珪素、酸化アルミニウムなどの透光性無機物中に含有させることもできる。このように蛍光体が含有されたものは、ＬＥＤチップからの光が透過する程度に薄く形成させたドット状のものや層状ものなど用途に応じて種々用いることができる。蛍光体と透光性無機物との比率や塗布、充填量を種々調整すること及び発光素子の発光波長を選択することにより白色を含め電球色など任意の色調を提供させることができる。
【０１０８】
また、２種類以上の蛍光体をそれぞれ発光素子からの入射光に対して順に配置させることによって効率よく発光可能な発光装置とすることができる。即ち、反射部材を有する発光素子上には、長波長側に吸収波長があり長波長に発光可能な蛍光体が含有された色変換部材と、それよりも長波長側に吸収波長がありより長波長に発光可能な色変換部材とを積層などさせることで反射光を有効利用することができる。また、発光ピーク波長λＰも５１０ｎｍ付近にあり７００ｎｍ付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。一方、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体である赤色系が発光可能なＹＡＧ系蛍光体でも、ガーネット構造であり熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長が４２０ｎｍから４７０ｎｍ付近にさせることができる。また、発光ピーク波長λＰが６００ｎｍ付近にあり７５０ｎｍ付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを持つ。
【０１０９】
ガーネット構造を持ったＹＡＧ系蛍光体の組成の内、Ａｌの一部をＧａで置換することで発光スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のＹの一部をＧｄ及び／又はＬａで置換することで、発光スペクトルが長波長側へシフトする。このように組成を変化することで発光色を連続的に調節することが可能である。したがって、長波長側の強度がＧｄの組成比で連続的に変えられるなど窒化物半導体の青色系発光を利用して白色系発光に変換するための理想条件を備えている。
【０１１０】
（窒化物系蛍光体）
本発明で使用される蛍光体は、Ｎを含み、かつＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎから選択された少なくとも一つの元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆから選択された少なくとも一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で付活された窒化物系蛍光体も用いることができる。また、本実施の形態に用いられる窒化物系蛍光体としては、ＬＥＤチップ１０１から発光された可視光、紫外線、及びＹＡＧ系蛍光体からの発光を吸収することによって励起され発光する蛍光体をいう。例えば、Ｃａ−Ｇｅ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｇｅ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｃａ−Ｇｅ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｃａ−Ｇｅ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｇｅ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｃａ−Ｇｅ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｂａ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｂａ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｂａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｂａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｃａ−Ｓｉ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｓｉ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｃａ−Ｓｉ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｃａ−Ｓｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｓｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｃａ−Ｓｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｒ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｒ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｃ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｃ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｒ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｍｇ−Ｃａ−Ｚｎ−Ｓｒ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系、Ｓｒ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ，Ｚ系など種々の組合せの蛍光体を製造することができる。希土類元素であるＺは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕのうち少なくとも１種以上が含有されていることが好ましいが、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｙｂが含有されていてもよい。これらの希土類元素は、単体の他、酸化物、イミド、アミド等の状態で原料中に混合する。希土類元素は、主に安定な３価の電子配置を有するが、Ｙｂ、Ｓｍ等は２価、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂ等は４価の電子配置を有する。酸化物の希土類元素を用いた場合、酸素の関与が蛍光体の発光特性に影響を及ぼす。つまり酸素を含有することにより発光輝度の低下を生じる場合もある。その反面、残光を短くするなどの利点もある。但し、Ｍｎを用いた場合は、ＭｎとＯとのフラックス効果により粒径を大きくし、発光輝度の向上を図ることができる。本発明に係る蛍光体は、Ｍｎが添加されたＳｒ−Ｃａ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ、Ｃａ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ、Ｓｒ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ、Ｓｒ−Ｃａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ、Ｃａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ、Ｓｒ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ系シリコンナイトライドである。この蛍光体の基本構成元素は、一般式ＬＸＳｉＹＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ）：Ｅｕ若しくはＬＸＳｉＹＯＺＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ−２／３Ｚ）：Ｅｕ（Ｌは、Ｓｒ、Ｃａ、ＳｒとＣａのいずれか。）で表される。一般式中、Ｘ及びＹは、Ｘ＝２、Ｙ＝５又は、Ｘ＝１、Ｙ＝７であることが好ましいが、任意のものも使用できる。具体的には、基本構成元素は、Ｍｎが添加された（ＳｒＸＣａ１−Ｘ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＸＣａ１−ＸＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＣａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕで表される蛍光体を使用することが好ましいが、この蛍光体の組成中には、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＮｉからなる群より選ばれる少なくとも１種以上が含有されていてもよい。但し、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
Ｌは、Ｓｒ、Ｃａ、ＳｒとＣａのいずれかである。ＳｒとＣａは、所望により配合比を変えることができる。
【０１１１】
蛍光体の組成にＳｉを用いることにより安価で結晶性の良好な蛍光体を提供することができる。発光中心に希土類元素であるユウロピウムＥｕを用いる。ユウロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つ。具体的な組成としては、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｍｇ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、ＢａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、ＭｇＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、ＺｎＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｓｒ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｂａ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｍｇ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、ＳｒＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、ＢａＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、ＭｇＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、ＺｎＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｓｒ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｂａ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｍｇ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｌａ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｌａ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｎｄ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｎｄ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｔｂ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｔｂ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ，Ｙ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ，Ｙ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｐｒ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｐｒ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｔｂ、ＢａＧｅ７Ｎ１０：Ｃｅなどが製造できるがこれに限定されない。
【０１１２】
窒化物系蛍光体は、ＬＥＤチップ１００によって発光された青色光の一部を吸収して黄から赤色領域の光を発光する。窒化物系蛍光体をＹＡＧ系蛍光体と共に上記の構成を有する発光装置２００に使用して、ＬＥＤチップ１００により発光された青色光と、窒化物系蛍光体による黄色から赤色光とが混色により暖色系の白色系の混色光を発光する発光装置を提供する。窒化物系蛍光体の他に加える蛍光体には、セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質が含有されていることが好ましい。前記イットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質を含有することにより、所望の色度に調節することができるからである。セリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質は、ＬＥＤチップ１０１により発光された青色光の一部を吸収して黄色領域の光を発光する。ここで、ＬＥＤチップ１００により発光された青色光と、イットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質の黄色光とが混色により青白い白色に発光する。従って、このイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質と赤色発光する蛍光体とを、透光性を有するコーティング部材１０５中に一緒に混合し、ＬＥＤチップ１００により発光された青色光とを組み合わせることにより白色系の混色光を発光する発光装置を提供することができる。特に好ましいのは、色度が色度図における黒体放射の軌跡上に位置する白色の発光装置である。但し、所望の色温度の発光装置を提供するため、イットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質の蛍光体量と、赤色発光の蛍光体量を適宜変更することもできる。この白色系の混色光を発光する発光装置は、特殊演色評価数Ｒ９の改善を図っている。従来の青色発光素子とセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質との組合せのみの白色系発光装置は、色温度Ｔｃｐ＝４６００Ｋ付近において特殊演色評価数Ｒ９がほぼ０に近く、赤み成分が不足していた。そのため特殊演色評価数Ｒ９を高めることが解決課題となっていたが、本発明において赤色発光の蛍光体をイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光物質と共に用いることにより、色温度Ｔｃｐ＝４６００Ｋ付近において特殊演色評価数Ｒ９を４０付近まで高めることができる。
【０１１３】
（発光装置２００）
図１４は、本発明において、発光素子１００及びその積層体１０３を実装基体２０１に実装した発光装置２００であり、本発明の実施形態６に係る。発光装置２００は、装置基体２２０により、リード部２１０が固定され、リード部の一方をマウント・リード２１０として、実装基体２０１として機能し、その収納部（凹部）２０２内に発光素子１００（積層体１０４）が接合層１１４（接着層２０４）を介して実装され、凹部（開口部２２５）側面を反射部２０３とし、且つ、基体２０１は、放熱部２０５として機能させて外部放熱器に接続しても良い。また、装置基体２０２０には、光取り出し部２２３に開口して（開口部２２５）、テラス部２２２が基体２０１外部に設けられ、保護素子などの他の素子を実装しても良く、凹部２０２、基体２２０開口部には、透光性の封止部材２３０で封止され、また凹部２０２外部にも反射部２０３が設けられている。また、リード電極２１０は、基体２２０内部の内部リード２１１と、それを基体２２０外部に延在させた外部リード２１２により、外部と接続される。発光素子１００（積層体１０３）は、各リード２１０に、ワイヤー２５０接続、電気的接合２０４により電気的に接続される。
【０１１４】
実施形態７として、図１５に示すように、リード２１０と絶縁分離された実装基体２１０に発光素子１００を接着部材２０４により実装した発光装置２００であり、発光素子１００の収納基体２０１には反射部２０３を備え、放熱部２０５として外部放熱体に接続しても良く、発光素子１００は各内部リード２１１にワイヤー２５０接続され、リード２１０は外部に延在して外部に電気的に接続される。このように、実装基体２０１とリード２１０とを分離することで、熱設計に優れた発光装置とできる。また、発光装置には、光透過性の封止部材２３０で凹部２０２、基体２２０の反射部２２１、テラス部２２２を封止して、形成され、該封止部材２３０に光学的に光学レンズ部を接続して、若しくは光学レンズの形状に封止部材２３０を成形して、所望の光学系（レンズ）を設けることで、所望の指向性の発光を得ることができる。
【０１１５】
パッケージ２２０の凹部内表面２２１、２２２は、エンボス加工させて接着面積を増やしたり、プラズマ処理してモールド部材２３０との密着性を向上させたりすることもできる。また、パッケージ２２０の凹部は、図に示すようにその側面が開口方向に向かって広くなる形状（テーパー形状）を有していることが好ましい。このようにすると、発光素子から出光した光は凹部の側面２２１に反射してパッケージ正面に向かうため、光取り出し効率が向上するなどの効果がある。パッケージ２２０は、外部電極２１２と一体的に形成させてもよく、パッケージ２２０が複数に分かれ、はめ込みなどにより組み合わせて構成させてもよい。このようなパッケージ２２０は、インサート成形などにより比較的簡単に形成することができる。パッケージ材料としてポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂やセラミック、金属などを用いることができる。紫外線を含む光を発光するＬＥＤチップを用いた発光装置を高出力で使用する場合、樹脂が紫外線によって劣化し、樹脂の黄変などによる発光効率低下や、機械的強度の低下による発光装置の寿命の低下などが生じることが考えられる。そこで、パッケージ材料として金属を使用することは、紫外線を含む光を発光するＬＥＤチップを高出力で使用した場合でも樹脂のようにパッケージが劣化することがないためより好ましい。
【０１１６】
また、パッケージ２２０を暗色系に着色させる着色剤としては種々の染料や顔料が好適に用いられる。具体的には、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３やカーボンブラックなどが好適に挙げられる。
【０１１７】
ＬＥＤチップ１００とパッケージ２２０との接着は熱硬化性樹脂などによって行うこともできる。具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やイミド樹脂などが挙げられる。  外部電極２１２としては、銅やリン青銅板表面に銀、パラジュウム或いは金などの金属メッキや半田メッキなどを施したものが好適に用いられる。ガラスエポキシ樹脂やセラミックなどの装置基体２２０上などに設けられた外部電極２１２としては、銅箔やタングステン層を形成させることができる。
【０１１８】
導電性ワイヤー２５０の直径は、好ましくは、φ１０μｍ以上、φ７０μｍ以下である。このような導電性ワイヤー２５０として具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤーが挙げられる。このような導電性ワイヤー２５０は、各ＬＥＤチップ１００の電極と、インナー・リード及びマウント・リードなどと、をワイヤーボンディング機器によって容易に接続させることができる。
【０１１９】
モールド部材２３０は、発光装置の使用用途に応じてＬＥＤチップ１００、導電性ワイヤー２５０、蛍光体が含有されたコーティング層２２１、１０５などを外部から保護するため、あるいは光取り出し効率を向上させるために設けることができる。モールド部材２３０は、各種樹脂や硝子（ガラス）などを用いて形成させることができる。モールド部材２３０の具体的材料としては、主としてエポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などの耐候性に優れた透明樹脂や硝子などが好適に用いられる。また、モールド部材に拡散剤を含有させることによってＬＥＤチップ１００からの指向性を緩和させ視野角を増やすこともできる。このような、モールド部材２３０は、コーティング層の結着剤、バインダーと同じ材料を用いても良いし異なる材料としても良い。
【０１２０】
なお、金属パッケージを使用して、窒素ガスなどと共にＬＥＤチップ１００を気密封止する場合は、モールド部材２３０は本発明に必須の構成部材ではない。また、紫外線を発光するＬＥＤチップを使用して発光装置を形成する場合であっても、フッ素樹脂等のように紫外線に強い樹脂をモールド部材として使用することができる。
【０１２１】
また、他の発光装置２００として、金属製の基体２２０に実装部２０１（凹部２０２）若しくはリードの一方にマウントリードを設けて発光素子１００（積層体１０３）を実装して、基体２２０に絶縁分離したリード２１０を設けて、窓部を備えたキャップとなる封止体（金属製など）で、窒素などの不活性ガス、酸素若しくはそれらの混合ガスで気密封止したもの、ＣＯＢのように、金属製などの基板上の１つ若しくは複数の凹部収納部２０２に発光素子１００を直接実装し、また各収納部にレンズなどの光学部材を設けたものなどがある。
【０１２２】
発光素子１００（積層体１０３）の実装形態として、１つの収納部２０２（実装基体２０１）に複数の素子１００（１０３）を集積実装したもの、発光素子１００（１０３）を実装した基体２０１を複数設けて（基体２０１に複数の収納部２０２設けて）１つの装置基体２２０で成形したもの、などを挙げることができ、所望の特性に応じて設計することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る発光素子は、一方の電極若しくは台座部に対して、凸となるように湾曲、屈曲した延伸部（湾曲・屈曲延伸部、２次延伸部）を有することで、発光領域全体にほぼ均一に電流を注入することができ、発光面全体に亙って均一な発光が得られる。
【０１２４】
従って、本発明によれば、大面積の発光素子において、発光面全体に渡って均一な発光が得られる発光素子を提供でき、蛍光体などの光変換部材を用いた発光装置に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電極配置を説明する平面模式図。
【図２】従来の電極配置を説明する平面模式図。
【図３】本発明の一実施形態の電極配置（素子構造）を説明する平面模式図。
【図４】本発明の一実施形態の電極配置（素子構造）を説明する平面模式図。
【図５】本発明の一実施形態の電極配置（素子構造）を説明する平面模式図。
【図６】本発明の一実施形態に係る電極配置（素子構造）を説明する平面模式図。
【図７】本発明の一実施形態に係る電極配置（素子構造）を説明する平面模式図。
【図８】本発明の一実施形態に係る電極構造（素子構造）を説明する平面模式図。
【図９】本発明の一実施形態に係る電極配置（素子構造）を説明する平面模式図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る電極配置（素子構造）を説明する平面模式図。
【図１１】本発明の一実施形態の発光素子を、積層基体に実装した積層体を示す平面図。
【図１２】図１１のＡ−Ａ’線断面図。
【図１３】図１１の側面図。
【図１４】本発明の一実施形態の発光装置を説明する模式断面図。
【図１５】本発明の一実施形態の発光装置を説明する模式断面図。
【図１６】本発明に係る発光素子（ａ）及び素子積層体（ｂ）を説明する模式断面図。
【図１７】本発明に係る第２の電極２０（２１〜２３）の実施形態を説明する模式的斜視図。
【図１８】本発明に係る発光素子１００の素子積層構造１０１の実施形態を説明する模式断面図。
【図１９】本発明に係る一実施形態を説明する模式的斜視図。
【図２０】本発明に係る一実施形態として図１の電極構造２０（形成部２０ａと開口部２０ｂ）の変形例を説明する平面模式図。
【符号の説明】
１…第１導電型層（ｎ型層）｛１ｅ…第１導電型層側電極形成部、１ｃ…第１導電型層側側面、１ｓ…第１導電型層側露出部｝、３…発光層（活性層）、２…第２導電型層（ｐ型層）、２ｓ…第２導電型層露出部、４…基板｛４ｓ…基板露出部｝、５…下地層（バッファ層）、６…凹凸部（基板）｛６ａ…凹凸部底面、６ｂ…側面、６ｃ…凸部上面｝、７…除去部（不要部）、８…接合層、９…支持基板（転写用）、１０…第１の電極（ｎ側電極）、１１…第１の電極台座部（基点部）、１２…第１の電極延伸部｛１２ａ…１次延伸部、１２ｂ…２次延伸部、１２ｘ…基準延伸部、１２ｙ…湾曲・屈曲延伸部、１２ｙ−Ｂ…延伸部基点｝、１３…第１導電型層側電流拡散導体、２０…第２の電極（ｐ側電極）｛２０ａ…電極形成部、２０ｂ…電極開口部｝、２１…第２の電極台座部（基点部）、２２…第２の電極延伸部｛２２ａ…１次延伸部、２２ｂ…２次延伸部、２２ｘ…基準延伸部、２２ｙ…湾曲・屈曲延伸部、２２ｚ…電極充填部｝、２３…第２導電型層側電流拡散導体、４０…延伸電極形成領域｛４０ａ：第１の領域、４０ｂ：第２の領域、４０ｘ：第１の変形領域｝、４１…第１の電極台座部周辺領域、４２…第２の電極台座部周辺領域、６０…延伸電極形成領域、６１…第１領域、６２…第２領域、６３…変形第１領域、６４…第１台座部周辺部、６５…第２台座部周辺部、７０…第１領域楕円、７０ｘ…楕円長軸、７１…第１基準楕円、７２…第２基準楕円、７３…第３基準楕円、８０…電極台座部間線分（８０ａ…電極台座部間延長線）、８１…対角線、８２…二分線、５１…発光構造部｛５１ｃ…発光部側面（光取出し面）｝、５２…第１導電型層側電極形成部｛５２ａ…分離溝｝、５７…素子動作部（電流注入部）、５８…素子非動作部（非電流注入部）、１０３…素子積層体、１０４…積層基体、１１１…絶縁膜、１１２…電極（発光素子接合部）、１１３…ボンディング電極部（外部接続用）、１１４…接合層、１１５…素子構造部｛１１５ａ…第１導電型部、１１５ｂ…第２導電型部｝、１００…発光素子構造体（素子チップ）、１０１…素子積層構造、１０５…被覆膜、１０６…光変換部材、２００…発光装置、２０１…実装基体（収納基体）、２０２…収納部（凹部）、２０３…反射部、２０４…接着部材、２０５…放熱部、２１０…リード電極、２１１…内部リード、２１２…外部リード、２２０…装置基体、２２１…反射部、２２２…素子載置部（実装外部テラス部）、２２３…光取出し部、２２５…開口部、２３０…封止部材、２３１…光変換部層（１０６…部材）、２４０…光学レンズ部、２５０…ワイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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